Lưu lượng kế Coriolis là gì và nó hoạt động như thế nào?

Đo lưu lượng của nhiều loại chất lỏng khác nhau là một phần không thể thiếu trong ngành dầu khí. Có nhiều loại thiết bị được sử dụng cho mục đích này, và lưu lượng kế Coriolis là một trong số đó. Thiết bị này đã trở nên phổ biến trong những năm qua như một công cụ đo lưu lượng chất lỏng và khí cho các nhà sản xuất và người sử dụng giàn khoan dầu khí, đồng thời cũng là một lựa chọn tuyệt vời để đo lưu lượng chất lỏng có độ nhớt cao .
Lưu lượng kế Coriolis có chi phí lắp đặt ban đầu cao hơn so với các loại lưu lượng kế khác. Tuy nhiên, các yếu tố như độ chính xác và tốc độ đo, khả năng đo khối lượng thay vì chỉ đo thể tích, và chi phí bảo trì thấp hơn sau đó đều là những lợi thế của nó.

Lưu lượng kế Coriolis là gì?

Còn được gọi là Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng hoặc Đồng hồ đo lưu lượng quán tính, thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý quán tính sinh ra bởi chất lỏng khi chảy qua một ống dao động. Lực quán tính này làm ống xoắn lại, tỷ lệ thuận với lưu lượng khối lượng. Độ xoắn hoặc biến dạng này được ghi nhận bởi các cảm biến trong thiết bị và tín hiệu dòng chảy tuyến tính được đưa ra ở đầu ra.

Hoạt động của máy đo Coriolis

Các thiết kế trước đây của lưu lượng kế Coriolis chỉ bao gồm một ống cong. Tuy nhiên, do thành ống mỏng nên có vấn đề về rung động. Trong các mẫu hiện đại, vấn đề này đã được loại bỏ bằng cách kết hợp hai ống, tạo ra thành ống dày hơn. Ngoài ra, thiết kế cải tiến đòi hỏi ít điện năng hơn nhưng vẫn có độ bền cao. Có nhiều hình dạng và kiểu ống khác nhau trên thị trường, mỗi loại phù hợp cho các ứng dụng cụ thể. Tất cả đều có độ chính xác cao và ít cần bảo trì.
Trong thiết kế này, các ống được rung theo hướng ngược nhau bằng cách sử dụng các cuộn dây từ tính được lắp đặt ở đầu vào và đầu ra của cả hai ống. Các cụm cuộn dây từ tính này hoạt động như các cảm biến. Khi từ trường được tạo ra bởi các nam châm này, các cuộn dây đi qua từ trường sẽ tạo ra sóng sin. Ở trạng thái không tải, khi không có chất lỏng chảy qua các ống, sóng sin đầu vào và đầu ra sẽ cùng pha.
Khi có dòng chảy chất lỏng, các ống xoắn lại gây ra sự dịch pha trong sóng sin. Sự xoắn này tỷ lệ thuận với khối lượng của chất lỏng đang chảy và các cảm biến sẽ ghi lại giá trị dịch pha này. Độ dịch pha bằng với chênh lệch thời gian giữa các sóng sin và giá trị này cho biết lưu lượng khối lượng.

Ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng Coriolis

Lưu lượng kế Coriolis có một số ưu điểm so với các loại lưu lượng kế khác. Một số ưu điểm được liệt kê dưới đây.
✅ Tính năng quan trọng của loại lưu lượng kế này là nó có độ chính xác cao nhất trong số tất cả các lưu lượng kế hiện có. Các lưu lượng kế này ít cần bảo trì vì chúng không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào có thể gây hao mòn.
✅ Chúng cũng hiếm khi cần hiệu chuẩn. Vì chúng đo lưu lượng khối lượng thay vì chỉ thể tích chất lỏng, nên chúng phù hợp để đo lưu lượng của các vật liệu được bán theo trọng lượng chứ không phải thể tích. Trong ngành dầu khí, giá trị của các sản phẩm như dầu mỏ được đo bằng đơn vị nhiệt (như BTU), do đó, lưu lượng kế Coriolis là thiết bị được lựa chọn để tính toán lưu lượng cho các vật liệu này.
✅ Lưu lượng kế khối lượng cho phép đo chính xác chất lỏng và không bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về nhiệt độ, áp suất hay tốc độ dòng chảy. Điều này làm cho lưu lượng kế Coriolis trở nên lý tưởng để đo lưu lượng của các loại khí dễ bị ảnh hưởng bởi những thay đổi nêu trên. Chính vì lý do này mà lưu lượng kế Coriolis ngày càng được ưa chuộng trong ngành dầu khí.

Sử dụng lưu lượng kế Coriolis ở đâu?