Nước mềm là gì và tại sao phải đo lưu lượng của nó?
Nước mềm là nước được xử lý bằng phương pháp trao đổi ion hoặc thẩm thấu ngược để loại bỏ các ion cứng như canxi và magiê, thường có độ dẫn điện dưới 50 μS/cm. Ý nghĩa công nghiệp của nó bao gồm:
1. Bảo vệ chống đóng cặn: Kéo dài tuổi thọ thiết bị (lò hơi, bộ trao đổi nhiệt)
2. Tính ổn định của quy trình: Đảm bảo độ chính xác của công thức trong ngành dược phẩm và thực phẩm
3. Tuân thủ môi trường: Đáp ứng các tiêu chuẩn về nồng độ ion khi xả nước thải
Các ngành công nghiệp chính yêu cầu đo lưu lượng nước mềm chính xác:
Dược phẩm (hệ thống nước tinh khiết)
Thực phẩm & Đồ uống (trộn nguyên liệu)
Vi điện tử (làm sạch wafer)
Xử lý hóa học (làm mát lò phản ứng)
Hệ thống tuần hoàn HVAC
Phân tích so sánh bốn công nghệ đo lưu lượng nước mềm
# 1. Đồng hồ đo lưu lượng tuabin cho nước mềm 
Nguyên lý hoạt động: động năng của nước mềm làm quay tua-bin, với lưu lượng được tính toán thông qua cảm biến từ tính/quang học phát hiện tốc độ quay.
Ưu điểm của việc đo lưu lượng nước mềm:
✅Độ chính xác 0,5%
✅Phạm vi bao phủ toàn bộ kích thước đường ống (DN4-DN200) để bao phủ các đường ống và phạm vi lưu lượng khác nhau, yêu cầu thông thường là đồng hồ đo lưu lượng RO 1/2”, đồng hồ đo lưu lượng nước 1”, đồng hồ đo lưu lượng nước OR 2 inch, đồng hồ đo lưu lượng nước 3 inch, v.v.
✅Đo vận tốc dòng chảy 0,3-10 m/s
✅Vật liệu thép không gỉ dùng để đo nước mềm
✅
Đồng hồ đo lưu lượng nước giá rẻ ✅Đồng hồ đo lưu lượng nước mềm kỹ thuật số có màn hình hiển thị kỹ thuật số, 4-20mA, đầu ra xung, tùy chọn với MODBUS RTU.
Hạn chế:
- Nhạy cảm với các hạt (yêu cầu bộ lọc 100μm), lưu lượng kế tuabin chất lỏng chỉ có thể đo chất lỏng sạch không có hạt.
-Mài mòn cơ học ảnh hưởng đến độ ổn định lâu dài vì có các bộ phận chuyển động bên trong cảm biến lưu lượng tuabin.
# 2. Đồng hồ đo lưu lượng xoáy 
Nguyên lý hoạt động: Sử dụng hiệu ứng đường xoáy Kármán, tính toán lưu lượng thông qua tần số dòng xoáy được phát hiện.
Lưu lượng kế xoáy để đo nước mềm Hiệu suất:
✅Không có bộ phận chuyển động (bảo trì thấp)
✅Có thể chế tạo thành đồng hồ đo lưu lượng nước áp suất cao, ví dụ chịu được áp suất 6,3MPa
✅Phạm vi nhiệt độ rộng (-40°C~350°C) cho cảm biến lưu lượng xoáy
✅Cảm
biến lưu lượng hoàn toàn bằng thép không gỉ được làm bằng vật liệu thép không gỉ 304, 316 hoặc 316L
✅Có thể chế tạo thành lưu lượng kế chạy bằng pin hoặc 24V DC.
✅Có thể tạo thành nhiều kết nối quy trình khác nhau, chẳng hạn như mặt bích, lưu lượng kế vệ sinh ba kẹp, kết nối vít, v.v.
Đồng hồ đo lưu lượng nước mềm kết nối ba kẹp
Hạn chế:
- Độ chính xác giảm xuống dưới 0,5 m/s và độ chính xác thông thường để đo nước là 1,0%
-Yêu cầu đường ống thẳng 10D ở thượng nguồn và 5D ở hạ nguồn
# 3. Đồng hồ đo lưu lượng 
Cơ chế: Vị trí phao trong ống thon tương ứng với lưu lượng dòng chảy, cho phép đọc trực quan.
Lợi ích của đồng hồ đo lưu lượng nước mềm:
✅Theo dõi trực quan lưu lượng nước.
✅Đồng hồ đo lưu lượng nước RO tiết kiệm chi phí (tiết kiệm 40%-60%)
✅Đồng hồ đo lưu lượng có lịch sử lâu đời và hiệu suất làm việc ổn định
✅Khả năng giám sát cục bộ không cần nguồn điện bên ngoài
Lưu lượng kế giám sát cục bộ không có nguồn điện Nhược điểm:
-2%-5% độ chính xác (không phù hợp để chuyển giao quyền giám hộ)
- Lắp đặt theo chiều dọc là bình thường, còn lắp đặt theo chiều ngang sẽ tốn kém rất nhiều tiền
- Thích hợp để đo lưu lượng nước mềm lưu lượng thấp
# 4. Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng Coriolis 
Công nghệ cốt lõi: Đo độ lệch pha từ lực Coriolis trong các ống rung để xác định lưu lượng khối lượng.
Ưu điểm khi sử dụng lưu lượng kế Coriolis để đo lưu lượng khối nước mềm
✅±0,1% độ chính xác cực cao, đây là lưu lượng kế có độ chính xác cao
✅Đầu ra đa thông số, bên cạnh việc đo lưu lượng khối lượng và lưu lượng tổng bằng phần mềm, nó còn có thể đo mật độ/nhiệt độ nước RO.
✅Miễn nhiễm với các biến đổi về độ dẫn điện
✅Nhiều tùy chọn phạm vi lưu lượng khác nhau, ví dụ từ 40 g/h, đến 1 t/h, đến 10 t/h, Silver Automation Instruments đều có giải pháp cho nhiều phạm vi lưu lượng và kích thước đường ống khác nhau.
Phạm vi lưu lượng nước khối lượng tương ứng với các kích thước đồng hồ đo lưu lượng khối lượng khác nhau:
|
Inch
|
3/8”
|
1/2”
|
3/4”
|
1”
|
1.5”
|
2”
|
2.5”
|
3”
|
4”
|
5”
|
6”
|
8”
|
8”
|
10”
|
12”
|
|
DN(mm)
|
10
|
15
|
20
|
25
|
40
|
50
|
65
|
80
|
100
|
125
|
150
|
200A
|
200B
|
250
|
300
|
|
Flow Range
|
0~1.5 T/h
|
0~3 T/h
|
0~7 T/h
|
0~13 T/h
|
0~22 T/h
|
0~33 T/h
|
0~60 T/h
|
0~100 T/h
|
0~160 T/h
|
0~230 T/h
|
0~300 T/h
|
0~400 T/h
|
0~500 T/h
|
0~800 T/h
|
0~1500 T/h
|
Ghi chú:
Coriolis là lưu lượng kế có chi phí cao hơn so với lưu lượng kế tuabin (TUF), lưu lượng kế xoáy và lưu lượng kế quay. Cảm biến lưu lượng khối nước nhạy cảm với rung động.
Khi nói đến đo lưu lượng nước, lưu lượng kế điện từ (magmeter) tự nhiên được nghĩ đến như một giải pháp tối ưu. Các thiết bị
đo lưu lượng toàn bộ này hoạt động không xâm lấn, không gây cản trở dòng chảy và có giá thành hợp lý. Tuy nhiên, ứng dụng của chúng về cơ bản lại gặp nhiều vấn đề đối với việc đo nước mềm do những hạn chế kỹ thuật vốn có.
Lưu lượng kế điện từ (magmeter) hoạt động theo Định luật Faraday, yêu cầu chất lỏng dẫn điện (>5 μS/cm). Độ dẫn điện thấp của nước mềm (<50 μS/cm) gây ra:
1. Suy giảm tín hiệu: Lực điện động giảm làm giảm SNR
2. Trôi điểm không: Phân cực điện cực trong môi trường có độ dẫn điện thấp
3. Sai số đo lường: Độ lệch ±5%+ so với đồng hồ tua-bin ±0,5%
Xu hướng thị trường cho đồng hồ đo lưu lượng nước mềm.
Thị trường đồng hồ đo lưu lượng nước mềm toàn cầu đạt 1,2 tỷ đô la vào năm 2023, với các thiết bị đo lưu lượng Coriolis đa thông số tăng trưởng với tốc độ CAGR 8,7% (Flow Research). Các bộ truyền lưu lượng thông minh hỗ trợ IIoT với giao thức Modbus/Profibus PA hiện đang chiếm ưu thế, cung cấp dịch vụ bảo trì dự đoán cho tình trạng mòn ổ trục (đồng hồ đo lưu lượng tuabin) hoặc bất thường rung động (bộ truyền lưu lượng xoáy).
