Lưu lượng kế nước thải sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để đo lưu lượng nước thải trong đường ống, đây là
lưu lượng kế điện từ . Lưu lượng kế điện từ có thể đo tất cả các chất lỏng dẫn điện, có phạm vi ứng dụng rộng và có thể được sử dụng để đo lưu lượng nước thải, nước thải, thoát nước, cống vệ sinh, các loại axit ăn mòn, kiềm, dung dịch muối và chất lỏng dẫn điện có chứa các hạt rắn và chất rắn lơ lửng (như bùn) hoặc sợi. Vì lưu lượng kế điện từ dễ khử trùng, nên nó cũng có thể được sử dụng để đo lưu lượng trong ngành dược phẩm và công nghiệp thực phẩm có yêu cầu vệ sinh đặc biệt, chẳng hạn như huyết tương, gia súc, phát hiện một số loại sữa, nước ép trái cây, rượu vang, v.v. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng để đo lưu lượng cho các đường ống lớn của nước máy và nước thải, có thể được chế tạo thành lưu lượng kế đường ống lớn.
Đồng hồ đo lưu lượng nước thải bao gồm hai bộ phận: cảm biến lưu lượng và bộ chuyển đổi. Cảm biến lưu lượng được lắp đặt trong đường ống nước thải, lưu lượng nước thải được chuyển đổi thành điện thế cảm ứng; bộ chuyển đổi lưu lượng có nhiệm vụ chuyển đổi điện thế cảm ứng thành tín hiệu DC thống nhất 4-10mA làm đầu ra để hiển thị, ghi lại hoặc điều chỉnh.
Cảm biến lưu lượng nước thải
Theo nguyên lý cảm ứng điện từ, khi chất lỏng dẫn điện chuyển động trong từ trường và cắt các đường sức từ, một điện thế cảm ứng sẽ được sinh ra trong vật dẫn. Theo nguyên lý này, khi chất lỏng dẫn điện chảy theo phương thẳng đứng trong từ trường và cắt các đường sức từ, một điện thế cảm ứng cũng sẽ được sinh ra trên hai điện cực. Hướng của điện thế cảm ứng có thể được đánh giá. Giá trị được liên hệ như sau:
Vd=BDv•10-8
Ở đâu:
Điện thế cảm ứng ngoài (V);
B—cường độ cảm ứng từ (G);
D-đường kính ống, tức là chiều dài của dây dẫn cắt vuông góc với đường sức từ (cm);
V—vận tốc chất lỏng (cm/s) vuông góc với hướng của các đường sức từ.
Mối quan hệ giữa lưu lượng thể tích Q (cm3/s) và vận tốc dòng chảy V là:
Q=1/4πD
2 v
Thay công thức trên vào “Ex=BDv•10-8” ta được:
Trong công thức, K được gọi là hằng số lưu lượng kế. Sau khi cường độ cảm ứng từ B và đường kính ống D được xác định và giữ không đổi, K là một hằng số. Lúc này, điện thế cảm ứng có mối quan hệ tuyến tính với lưu lượng thể tích. Theo cách này, bằng cách chèn một điện cực vào cả hai bên của ống, điện thế cảm ứng có thể được rút ra và lưu lượng nước thải có thể được chỉ ra bởi lưu lượng kế và bộ truyền lưu lượng. Cảm biến lưu lượng của lưu lượng kế điện từ có nhiều cấu trúc khác nhau, bất kể loại cấu trúc nào; tất cả chúng đều bao gồm cuộn dây kích từ, ách từ, ống dẫn, điện cực và vỏ. Nhưng bất kể loại cấu trúc nào, chúng đều bao gồm cuộn dây kích từ, ách từ, ống dẫn, điện cực và vỏ và các bộ phận khác. Để tránh ngắn mạch các đường sức từ của thành ống dẫn đo và giảm thiểu tối đa tổn thất dòng điện xoáy trong từ trường xoay chiều mạnh, ống dẫn đo được làm bằng vật liệu có điện trở cao, không dẫn từ. Nói chung, đó là thép không gỉ, nhựa gia cố sợi thủy tinh hoặc một số hợp kim nhôm có điện trở suất cao.
Lớp lót của ống đo lưu lượng được làm bằng cao su chịu axit, nhựa epoxy, polytetrafluoroethylene và các vật liệu khác như Teflon, PTFE, PFA, cao su, v.v. Chức năng của nó là ngăn ngừa hai điện cực bị đoản mạch bởi ống dẫn kim loại và thích ứng với tính ăn mòn của nước thải.
Điện cực thường được làm bằng thép không gỉ, và cũng có thể được làm bằng bạch kim, tantali, titan, hastelloy, vonfram cacbua, v.v. Các điện cực được đặt ngang bằng với lớp lót để dòng chảy của chất lỏng không bị cản trở; điện cực thường được lắp đặt nằm ngang trong đường ống để ngăn cặn bẩn tích tụ trên điện cực.
Để giảm nhiễu vuông góc, hai dây dẫn được rút ra từ một trong các điện cực, lần lượt bỏ qua các cực từ để tạo thành hai vòng lặp, được kết nối với một biến trở số 0. Bằng cách điều chỉnh biến trở số 0, nhiễu đi vào thiết bị đo lưu lượng có thể được loại bỏ. Các điện thế triệt tiêu lẫn nhau và đóng vai trò triệt tiêu tín hiệu nhiễu vuông góc.
Bộ chuyển đổi lưu lượng
Nhiệm vụ của bộ phận chuyển đổi lưu lượng kế điện từ là chuyển đổi tín hiệu đầu ra E của bộ phận phát hiện thành tín hiệu điện chuẩn DC 4~10mA.
Điện thế cảm ứng Bx là tín hiệu xoay chiều yếu, thường chỉ vài milivôn và đi kèm với nhiều thành phần nhiễu khác nhau, do đó bộ chuyển đổi phải có trở kháng đầu vào cao và có khả năng triệt tiêu nhiều thành phần nhiễu khác nhau.
Đặc điểm của phép đo lưu lượng nước thải từ tính
1. Trong ống dẫn đo không có bộ phận chuyển động hoặc bộ phận nhô ra khỏi bên trong ống nên tổn thất áp suất của đồng hồ đo lưu lượng nước thải rất nhỏ, gần như bằng không.
2. Dòng điện đầu ra và lưu lượng có mối quan hệ tuyến tính, không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi tính chất vật lý của nước thải (nhiệt độ, áp suất, độ nhớt) và trạng thái dòng chảy. Phạm vi lưu lượng cũng rộng, có thể đạt tới 100:1.
3. Bộ phận cảm biến không tiếp xúc với nước thải và có thể được sử dụng cho nước thải có tính ăn mòn và mạnh có thể chứa HCL, H2SO4 và axit nitric;
4. Lưu lượng kế nước thải có phản ứng nhanh, có thể được sử dụng để đo lưu lượng nước thải dao động.
5. Tỷ lệ phạm vi cao tới 1:100 và phạm vi đo lưu lượng nước thải lớn để thích ứng với sự thay đổi lớn của nước thải.
6. Có thể sản xuất nhiều loại cảm biến lưu lượng, yêu cầu thông thường là 1/2”, 1 inch, DN50, 2 inch, 3 inch, 4 inch, DN100, DN200, đồng hồ đo lưu lượng nước thải 6 inch, 8 inch, 10 inch, 12”, 14”, 16”, 18 inch, v.v.
Những hạn chế và thiếu sót của đồng hồ đo lưu lượng nước thải từ tính
1. Nước thải được đo phải là chất lỏng dẫn điện và độ dẫn điện của nó thường phải trên 10-4s/cm, lưu lượng kế cống trọng lực.
2. Do hạn chế về vật liệu lót ống dẫn, phạm vi nhiệt độ thường được sử dụng là 0~200°C. Hơn nữa, do điện cực được nhúng vào ống dẫn, áp suất làm việc của lưu lượng kế điện từ cũng bị giới hạn ở một mức độ nhất định.
3. Nước thải không được chứa quá nhiều dầu, mỡ hoặc chất béo vì chúng sẽ bám vào điện cực, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của lưu lượng kế từ.
Lắp đặt lưu lượng kế điện từ cho nước thải
1. Vị trí lắp đặt phải đảm bảo ống dẫn đo có thể được nạp nước thải bất cứ lúc nào, tốt nhất là lắp đặt theo chiều thẳng đứng và nước thải chảy từ dưới lên trên để giảm sai số do bọt khí trên điện cực khi chất lỏng chảy. Khi lắp đặt theo chiều ngang, hai điện cực phải nằm cùng một mặt phẳng. Khoảng cách giữa van và cảm biến lưu lượng nước thải phải ít nhất gấp 5 lần đường kính ống.
2. Lắp đặt dây nối đất riêng biệt và không bao giờ kết nối dây nối đất với dây nối đất chung như động cơ và thiết bị điện hoặc với ống thoát nước trên và dưới. Bộ phận chuyển đổi đã được nối đất qua cáp và không được nối đất lại.
3. Vị trí lắp đặt phải cách xa mọi nguồn từ tính và không được có rung động.
4. Máy phát và đường ống kim loại được kết nối bằng mặt bích hoặc ren, nếu không chắc chắn thì phải kết nối bằng dây kim loại.
Bảo trì lưu lượng kế điện từ cho nước thải
Lưu lượng kế điện từ được lắp đặt theo các yêu cầu trên, ngay cả khi máy phát được nối đất tốt, khi thiết bị điện gần máy phát có dòng rò đất mạnh hoặc có dòng điện rò lớn trên đường ống nơi lắp đặt máy phát, hoặc hàn điện sẽ gây ra sự gia tăng điện thế nhiễu, điều này sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị, cần đặc biệt chú ý khi sử dụng.
Ngoài ra, cần lưu ý rằng nước thải được đo không được chứa nhiều chất từ tính trong quá trình sử dụng; sau khi đưa thiết bị vào hoạt động bình thường, không được điều chỉnh chiết áp một cách tùy tiện và đường ống không được rò rỉ.
Ống cảm biến lưu lượng nước thải đã sử dụng lâu ngày cần được bảo dưỡng và vệ sinh thường xuyên để tránh cặn bám trên thành ống bên trong, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Đối với các bộ truyền tín hiệu hoạt động lâu dài trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, ổ cắm tín hiệu dễ bị ăn mòn và lớp cách điện dễ bị hư hỏng, cần được bảo dưỡng thường xuyên.
Cách đặt hàng và lựa chọn lưu lượng kế điện từ cho nước thải
Tốt hơn hết bạn nên cung cấp thông tin dưới đây cho nhà sản xuất lưu lượng kế nước thải để lựa chọn lưu lượng kế phù hợp:
Nước thải có tính ăn mòn hay không? Thành phần nước thải như thế nào? Có chứa axit, chất béo, dầu mỡ không? Có chứa chất rắn hoặc hạt nào không?
Nếu có chất rắn, bạn nên thông báo cho nhà máy sản xuất lưu lượng kế về hàm lượng chất rắn, trong vòng 5%, 10% hoặc 20%? Nếu quá nhiều chất rắn, chúng tôi sẽ xem xét sử dụng lưu lượng kế bùn.
Đây là nước thải công nghiệp hay nước thải dân dụng?
Kích thước đường ống để lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng nước thải?
Phạm vi lưu lượng nước thải? Lưu lượng nước thải tối thiểu, lưu lượng hoạt động bình thường và lưu lượng tối đa
Áp suất làm việc, nhiệt độ nước thải, nhiệt độ môi trường xung quanh là bao nhiêu?
Bạn có cần màn hình hiển thị tích hợp cho nước thải hoặc chỉ báo từ xa cho nước thải không?
Bạn cần giao tiếp gì? Chẳng hạn như MODBUS RTU hay HART? Hay Profibus-DP?
Giá đồng hồ đo lưu lượng nước thải
Lưu lượng kế điện từ dùng để đo nước thải có giá thành rẻ, chỉ từ 400 đô la. Giá của lưu lượng kế nước thải thay đổi tùy theo kích thước mặt đồng hồ, vật liệu lót, vật liệu điện cực, loại kết nối, vật liệu vỏ, v.v. Lưu lượng kế tốt nhất cho nước thải là lưu lượng kế điện từ vì chi phí thấp, hoạt động đáng tin cậy và không bị mất áp suất.
