Tổng quan về đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ
lưu lượng kế nước điện từĐây là một dụng cụ đo lưu lượng được chế tạo dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday để đo lưu lượng thể tích của nước dẫn điện.
Năm 1922, Williams E.J. lần đầu tiên ứng dụng dụng cụ đo lưu lượng điện từ vào các ống tròn kín; năm 1937, Colin A. (Kolin A.) đã đo thành công lưu lượng mạch máu bằng lưu lượng kế từ; đầu những năm 1950, công nghệ điện từ (EMF) được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, công ty Tobi của Hà Lan (tiền thân của Alto meter) là đơn vị đầu tiên tung ra sản phẩm dành cho ngành công nghiệp chế biến và trở thành thế hệ lưu lượng kế mới đi vào các ứng dụng hoàn thiện sớm hơn. Trong những năm gần đây, sản lượng EMF trên toàn thế giới chiếm khoảng 5% đến 6,5% tổng số dụng cụ đo lưu lượng công nghiệp. Năm 1994, nhà máy sản xuất lưu lượng nước điện từ đầu tiên được thành lập và sản xuất từ 95.000 đến 125.000 chiếc lưu lượng kế từ.
Đồng hồ đo lưu lượng điện từ dùng cho nước
Trong nhiều ngành công nghiệp, chẳng hạn như hóa dầu, luyện kim sắt thép, cấp thoát nước, thủy lợi, xử lý nước, đo lường và kiểm soát nước thải bảo vệ môi trường, sản xuất giấy, dược phẩm, thực phẩm và các quy trình sản xuất công nghiệp và nông nghiệp khác, cần nhiều loại đồng hồ đo lưu lượng nước, ví dụ như đồng hồ đo lưu lượng nước mặn, đồng hồ đo lưu lượng nước khử muối, đồng hồ đo lưu lượng nước amoniac, đồng hồ đo lưu lượng nước biển, đồng hồ đo lưu lượng nước tinh khiết, nước uống, nước máy, đồng hồ đo lưu lượng nước thải, nước cống, nước thải công nghiệp, đồng hồ đo lưu lượng nước sinh hoạt, đồng hồ đo lưu lượng nước axit, nước kiềm, nước giếng, đồng hồ đo lưu lượng nước ngầm, nước mặt, nước ngưng tụ, đồng hồ đo lưu lượng nước chữa cháy, bùn xi măng, nước khoáng, hydrogen peroxide, nước cứng, nước mềm, đồng hồ đo lưu lượng nước đóng chai;
Máy đo lưu lượng điện từ có thể đo lưu lượng nước và tính toán tổng lượng nước. Nước có tính dẫn điện như thế nào?
Nguyên lý hoạt động của lưu lượng kế điện từ
Nguyên lý cơ bản của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ là định luật cảm ứng điện từ Faraday, tức là khi một vật dẫn chuyển động trong từ trường, một suất điện động cảm ứng được tạo ra ở hai đầu của nó. Nước dẫn điện chảy trong ống đo không nhiễm từ vuông góc với từ trường, và một điện thế cảm ứng tỷ lệ thuận với lưu lượng nước được tạo ra theo hướng vuông góc với hướng chảy. Đồng hồ đo lưu lượng nước từ tính bao gồm cảm biến lưu lượng và bộ chuyển đổi lưu lượng nước từ tính. Có các cuộn dây kích thích ở phía trên và phía dưới của ống đo. Sau khi dòng điện kích thích đi qua, một từ trường được tạo ra và truyền qua ống đo. Một cặp điện cực được lắp đặt trên thành trong của ống đo để tiếp xúc với nước, và điện thế cảm ứng được dẫn ra và truyền đến bộ chuyển đổi. Dòng điện kích thích được cung cấp bởi bộ chuyển đổi.
Ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ
- Kênh đo của cảm biến lưu lượng nước điện tử là một ống thẳng trơn tru không có bộ phận phát hiện dòng chảy bị cản trở, không dễ bị tắc nghẽn và thích hợp để đo chất lỏng hai pha lỏng-rắn có chứa các hạt rắn hoặc sợi, chẳng hạn như bột giấy, bùn than-nước, nước thải và nước cống.
- Đồng hồ đo lưu lượng nước từ tính không gây tổn thất áp suất do phát hiện lưu lượng. Loại này phù hợp nhất cho các đường ống cấp nước có kích thước lớn, yêu cầu tổn thất điện trở thấp, chẳng hạn như đồng hồ đo lưu lượng nước DN200, đồng hồ đo lưu lượng nước mặt số 10 inch, đồng hồ đo lưu lượng nước kỹ thuật số 12 inch;
- Lưu lượng thể tích đo được bằng EMF không bị ảnh hưởng đáng kể bởi những thay đổi chậm về mật độ, độ nhớt, nhiệt độ, áp suất và độ dẫn điện của nước.
- So với hầu hết các loại đồng hồ đo lưu lượng nước khác, yêu cầu đối với đoạn ống thẳng cũng thấp hơn.
- Đồng hồ đo từ trường dùng để đo lưu lượng nước có phạm vi đo lớn, thường từ 20:1 đến 50:1, và phạm vi lưu lượng tùy chọn rộng. Vận tốc dòng chảy của nước có thể được chọn trong khoảng 0,5 đến 10 m/s.
- Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ có nhiều tùy chọn cảm biến lưu lượng nước, từ cảm biến lưu lượng siêu nhỏ 3mm đến 30000 mm, các yêu cầu thông thường bao gồm đồng hồ đo lưu lượng nước siêu nhỏ 3/8”, 1/4”, đồng hồ đo lưu lượng nước từ tính 1/2 inch, 1 inch, 2 inch, 6 inch, 8”, 10”, v.v.
- Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ có thể đo lưu lượng nước hai chiều thuận và nghịch, cũng như đo lưu lượng nước dao động;
- Đồng hồ đo lưu lượng nước từ tính có tín hiệu đầu ra tuyến tính 4-20mA; đây là đồng hồ đo lưu lượng nước điện tử;
- Lưu lượng kế từ tính dễ dàng lựa chọn loại vật liệu của các bộ phận tiếp xúc với các loại nước khác nhau, có thể ứng dụng cho nước ăn mòn, nước bẩn hoặc nước sạch;
- Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ giá rẻ, giá khởi điểm từ 400 đô la.
Nhược điểm của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ
- EMF không thể đo được nước có độ dẫn điện rất thấp, chẳng hạn như các sản phẩm dầu mỏ và dung môi hữu cơ, nước RO, nước tinh khiết, v.v.
- Khí, hơi và nước thải chứa nhiều bọt khí lớn không thể đo được.
- Máy đo điện trở suất đa năng không thể sử dụng cho nước ở nhiệt độ cao hơn do hạn chế của vật liệu lót và vật liệu cách điện; một số mẫu máy được sử dụng cho chất lỏng, chẳng hạn như nước đá ở nhiệt độ dưới nhiệt độ phòng, và lớp cách điện bị hư hỏng do ngưng tụ (hoặc đóng băng) bên ngoài ống đo.
Thông số kỹ thuật của đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ
- Kích thước cảm biến chính: Đường kính ống áp dụng: từ 3mm đến 3000mm, từ đồng hồ đo lưu lượng nước siêu nhỏ đến đồng hồ đo lưu lượng nước đường ống lớn.
- Vật liệu điện cực: 316L (thép không gỉ), HC (Hastelloy C), HB (Hastelloy B), Ti (titan), Ta (tantalum)
- Nước thích hợp có độ dẫn điện >5 µs/cm
- Phạm vi đo lưu lượng nước: 0,1~10 m/s
- Đồng hồ đo lưu lượng nước điện từ Độ chính xác: loại 0.3, 0.5, 1.0
- Đồng hồ đo lưu lượng nước điện tử. Tín hiệu đầu ra 4~20mADC, tải ≤750Ω; 0~3 KHz, điện áp hoạt động 5V, độ rộng xung thay đổi, tần số hiệu dụng cao: Giao diện RS485, PROFIBUS-DP, giao thức HART;
- Áp suất làm việc 1.0MPa, PN16, PN40, 16MPa (đặc biệt), 150LB, 300#, 600 pounds, ANSI, ASME, JIS, DIN;
- Nhiệt độ chất lỏng: -20°C~80°C, 80°C~130°C, 130°C~180°C;
- Nhiệt độ môi trường: -40°C~80°C; nhiệt độ bộ chuyển đổi: -15°C~50°C
- Nhiệt độ môi trường ≤85RH (ở 20°C)
- Nguồn điện 220VAC±10%; 50Hz±1Hz; 24VDC±10% hoặc đồng hồ đo lưu lượng nước từ tính chạy bằng pin;
- Công suất tiêu thụ ≤8W
- Mức độ bảo vệ cho đồng hồ đo lưu lượng nước từ tính: IP65, IP68
- Vật liệu vỏ của đồng hồ đo lưu lượng nước từ tính: thép carbon, SUS 304 hoặc SUS 316;