Đồng hồ đo lưu lượng khí xoáy hoạt động như thế nào?
Nguyên lý của lưu lượng kế xoáy là dao động chất lỏng. Nguyên lý và công nghệ của lưu lượng kế xoáy là lắp một vật chắn thẳng đứng vào đường ống, chất lỏng chảy xung quanh vật chắn, mối quan hệ giữa tần số của vật chắn và lưu lượng được sử dụng để đo lưu lượng. Lưu lượng kế xoáy còn được gọi là lưu lượng kế xoáy hoặc lưu lượng kế xoáy Karman.
Lưu lượng kế Vortex có thể đo chất lỏng, khí và hơi nước. Là một lưu lượng kế khí, nó có các ứng dụng rộng rãi sau:
●Đo lưu lượng khí trong các nhà máy sắt thép và nhà máy luyện cốc
●Lưu lượng khí lò hơi, đo thể tích khí thứ cấp
●Đo lưu lượng khí thải từ ống khói
●Đo lưu lượng sục khí trong xử lý nước
● Đo lưu lượng khí trong quá trình sản xuất xi măng, thuốc lá và nhà máy thủy tinh
●Đo lưu lượng khí nén
●
Đo lưu lượng khí của khí thiên nhiên, CO2, khí than, khí hóa lỏng, khí đốt, hydro, v.v.
Lưu lượng kế xoáy được sử dụng như lưu lượng kế khí kỹ thuật số , nó có những ưu điểm sau:
- 1. Lưu lượng kế xoáy có ưu điểm là không có bộ phận chuyển động và độ tin cậy cao, giống như lưu lượng kế tiết lưu hoặc lưu lượng kế DP, nó có hiệu suất đáng tin cậy, nó cũng có đầu ra tín hiệu kỹ thuật số giống như lưu lượng kế tuabin;
- 2. Lưu lượng kế khí xoáy không có bộ phận chuyển động, không bị mài mòn cơ học, tỷ lệ hỏng hóc thấp và độ tin cậy tốt, lưu lượng kế khí xoáy không có bộ phận chuyển động cơ học bên trong, giúp cải thiện độ tin cậy khi sử dụng và chỉ số độ tin cậy chung (thời gian làm việc không có lỗi khi đo lưu lượng khí) có thể đạt hơn 40.000 giờ.
- 3. Tỷ lệ phạm vi rộng và độ chính xác đo lường cao: Tỷ lệ phạm vi của lưu lượng kế xoáy thường là 10:1, về cơ bản có thể thích ứng với những trường hợp lưu lượng dao động thường xuyên và thay đổi lớn. Độ chính xác đo lường của lưu lượng kế xoáy thường là 0,75% ~ 2,0%, độ lặp lại thường là 0,2% ~ 0,5%, và độ chính xác ở mức trung bình đến cao trong lưu lượng kế.
- 4. Lưu lượng kế xoáy có khả năng thích ứng và tính linh hoạt tốt với môi trường; Lưu lượng kế xoáy có thể được sử dụng để đo lưu lượng khí, chất lỏng và hơi nước và lưu lượng tổng thể, đồng thời cũng có thể được sử dụng để đo lưu lượng chất lỏng có nhiệt độ cao, áp suất cao, chất ăn mòn và chất bẩn. Lưu lượng kế xoáy có khả năng thích ứng và tính linh hoạt tốt với môi trường. Hệ số lưu lượng của lưu lượng kế xoáy không bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về các thông số vật lý của môi trường đo như nhiệt độ, mật độ, độ nhớt, v.v., nghĩa là hệ số của thiết bị không thay đổi trong trạng thái làm việc. Điều này làm cho việc sử dụng lưu lượng kế trở nên đơn giản và thuận tiện, đặc biệt là hiệu suất mà hệ số cảm biến lưu lượng xoáy không bị ảnh hưởng bởi các thông số vật lý của môi trường, giúp việc hiệu chuẩn cảm biến lưu lượng kế trở nên đơn giản và thuận tiện (chỉ cần hiệu chuẩn được thực hiện trong một môi trường điển hình, nó có thể được áp dụng cho nhiều môi trường đo lường khác nhau), điều mà các lưu lượng kế khác không thể sánh kịp.
- 5. Tín hiệu đầu ra từ bộ truyền lưu lượng khí là tín hiệu xung kỹ thuật số, không có độ trôi bằng không;
- Tín hiệu đầu ra ban đầu của lưu lượng kế khí xoáy là tín hiệu xung kỹ thuật số, có đặc điểm là dễ dàng kết nối tín hiệu kỹ thuật số với giao diện máy tính, tín hiệu không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ, không trôi về 0, không có độ trễ tín hiệu và dễ dàng tích lũy phép đo.
- 6. Cảm biến lưu lượng khí xoáy dễ lắp đặt, độ tin cậy cao và nhu cầu bảo trì thấp;
- Lưu lượng kế khí xoáy được chia thành hai loại: lưu lượng kế xoáy lắp bích, lưu lượng kế xoáy lắp wafer hoặc lưu lượng kế xoáy lắp đặt. Bất kể cấu trúc lắp đặt nào, chỉ cần thiết bị được lắp đặt trên đường ống, tín hiệu truyền tải đều có thể là tín hiệu điện. Không cần ống dẫn áp suất và không cần các biện pháp đặc biệt như giữ nhiệt. Do đó, thiết bị không chỉ dễ lắp đặt mà còn có tỷ lệ hỏng hóc đặc biệt thấp. Lưu lượng kế xoáy có cấu trúc đơn giản và hệ số lưu lượng kế ổn định. Nhìn chung, miễn là kích thước cấu trúc của bộ tạo xoáy và thân đồng hồ không thay đổi, hệ số đo lường sẽ không thay đổi. So với thiết bị tín hiệu tương tự, hệ số bất định của sai số đo lường thấp hơn nhiều, mang lại sự tiện lợi đặc biệt cho việc bảo trì của người dùng và tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác nhận trạng thái hoạt động đo lưu lượng.
- 7. Lưu lượng kế khí kiểu xoáy có tổn thất áp suất nhỏ:
- So với lưu lượng kế tiết lưu hoặc lưu lượng kế chênh lệch áp suất và các lưu lượng kế vận tốc hoặc thể tích khác (như lưu lượng kế tuabin, lưu lượng kế dịch chuyển tích cực, v.v.), lưu lượng kế xoáy có tổn thất áp suất nhỏ và là lưu lượng kế tiết kiệm năng lượng.
- 8. Lưu lượng kế khí xoáy có khả năng chống rung kém, không thích hợp sử dụng trong điều kiện rung động mạnh;
- Lưu lượng kế xoáy là một dụng cụ đo lưu lượng rung động của chất lỏng. Giống như các dụng cụ đo rung động khác, khả năng chống rung của nó tương đối cao. Vấn đề này khá nổi bật, đặc biệt là khi dụng cụ đo loại ứng suất ở trạng thái tĩnh và trạng thái đo lưu lượng nhỏ giới hạn dưới (từ phân tích lực nâng bên do tín hiệu xoáy tạo ra, người ta biết rằng lực nâng bên tỷ lệ với bình phương vận tốc dòng chảy của môi trường, vì vậy trong phạm vi đo lưu lượng bình thường, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của xoáy rất lớn. Rung động của đường ống không dễ gây nhiễu cho tín hiệu đo, nhưng ở trạng thái tĩnh không có dòng chảy, tín hiệu xoáy có biên độ nhỏ trong trạng thái lưu lượng và tốc độ dòng chảy thấp, và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu nhỏ. Nó cũng tương đối nhỏ, vì vậy ảnh hưởng của rung động đường ống dễ gây nhiễu cho tín hiệu), vì vậy không phù hợp để sử dụng trong các trường hợp rung động đường ống tương đối mạnh. Mặc dù lưu lượng kế xoáy của các phương pháp đo khác có khả năng chống rung mạnh hơn một chút, nhưng vấn đề này cũng tồn tại. Do đó, nếu cần sử dụng trong điều kiện rung động, cần áp dụng các biện pháp tương ứng. Trong những năm gần đây, một số nhà sản xuất trong và ngoài nước (YOKOGAWA, ABB, Dalian Zhonglong, v.v.) đã sử dụng hệ thống xử lý tín hiệu số (DSP hoặc SSP) để phân biệt và xử lý tín hiệu thiết bị đo lường và đã đạt được kết quả tốt.
Những ưu điểm vượt trội của lưu lượng kế xoáy đã giúp việc sử dụng lưu lượng kế xoáy được phát triển toàn diện. Tuy nhiên, những hạn chế của nó cũng hạn chế phạm vi ứng dụng. Do đó, các nhà sản xuất lưu lượng kế xoáy không ngừng cải tiến lưu lượng kế khí xoáy và giới thiệu các công nghệ mới.
