Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng là một thiết bị được sử dụng để đo tốc độ dòng chảy khối lượng của chất lỏng, chất lỏng hoặc chất khí, trong một hệ thống cụ thể. Có hai loại lưu lượng kế khối lượng, lưu lượng kế nhiệt (TMF) đo lưu lượng khối lượng của khí và lưu lượng khối lượng Coriolis đo lường chủ yếu là chất lỏng và đôi khi là khí nén. TMF hoạt động dựa trên nguyên tắc phân tán nhiệt, bao gồm việc đo sự truyền nhiệt từ bề mặt được làm nóng đến chất lỏng khi nó chảy qua nó. Đồng hồ đo lưu lượng Coriolis hoạt động dựa trên hiệu ứng rung động chính của khối chất lỏng trên một đường ống cong. Để biết thêm thông tin về TMF, vui lòng xem: và để biết Coriolis đọc ở đây
Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng tính toán tốc độ dòng chảy khối lượng của chất lỏng bằng cách đo chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt được làm nóng và cảm biến nhiệt độ tham chiếu. Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như thực phẩm và đồ uống, hóa chất và dược phẩm để theo dõi và kiểm soát tốc độ dòng chảy khối lượng trong các quy trình khác nhau. Chúng mang lại những lợi thế so với các loại đồng hồ đo lưu lượng khác, chẳng hạn như độ chính xác, độ ổn định và độ lặp lại cao, ngay cả khi có sự thay đổi về mật độ và độ nhớt của chất lỏng.
Việc lắp đặt và sử dụng đồng hồ đo lưu lượng khối lượng có thể khác nhau tùy thuộc vào loại và nhà sản xuất, nhưng nói chung, nó liên quan đến việc kết nối đồng hồ với đường cung cấp chất lỏng và đọc dữ liệu hiển thị trên thiết bị. Việc lắp đặt, hiệu chuẩn và bảo trì đồng hồ đo lưu lượng khối lượng đúng cách là điều cần thiết để đảm bảo dữ liệu chính xác và đáng tin cậy. Nhìn chung, đồng hồ đo lưu lượng khối lượng là thiết bị quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau cung cấp dữ liệu có giá trị để tối ưu hóa quy trình và kiểm soát chất lượng.
TMF hoạt động như thế nào?
Đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt (TMF) hoạt động dựa trên nguyên lý phân tán nhiệt. Đồng hồ đo tốc độ dòng chảy khối lượng của chỉ các loại khí, bằng cách cảm nhận sự truyền nhiệt từ bề mặt được làm nóng sang chất lỏng khi nó chảy qua nó. TMF không thể đo lưu lượng khối lượng của chất lỏng vì hiệu ứng làm mát trên các cảm biến quá nhanh làm hạn chế phạm vi của nó (lưu lượng tối thiểu đến tốc độ dòng chảy tối đa). TMF bao gồm hai cảm biến nhiệt độ, một cảm biến được làm nóng và một không. Cả hai cảm biến đều được đặt trong một kênh dòng chảy và nhiệt độ của chúng được giữ không đổi bởi một bộ phận làm nóng. Cảm biến khác, được gọi là cảm biến tham chiếu, đo nhiệt độ môi trường chất lỏng.
Khi chất lỏng chảy qua cảm biến được làm nóng, nó sẽ mang đi một phần nhiệt, làm cho nhiệt độ của cảm biến được làm nóng giảm xuống. Tốc độ giảm nhiệt độ tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy khối lượng của chất lỏng. Cảm biến tham chiếu đo nhiệt độ thay đổi của chất lỏng và cung cấp đường cơ sở để so sánh. Bằng cách so sánh chênh lệch nhiệt độ giữa cảm biến được làm nóng và cảm biến tham chiếu, tốc độ dòng chảy khối lượng của chất lỏng có thể được tính bằng công thức toán học.
Lưu lượng kế Coriolis hoạt động như thế nào?
Máy đo Coriolis đưa gia tốc Coriolis dương và âm vào quy trình đo một cách giả tạo. Như được minh họa trong sơ đồ trên, môi trường chất lỏng được phân tách và chuyển hướng qua hai ống cong. Một lực kích thích dao động được áp dụng cho các ống thông qua bộ chuyển đổi vận tốc thu nhỏ hoặc cuộn dây điện, gây ra rung động được đo bằng cảm biến từ tính. Đồng hồ đo lưu lượng Coriolis dao động ở biên độ tối thiểu, thường nhỏ hơn 0.1” (2.5 mm). Tần số này gần với tần số tự nhiên của thiết bị, thường là khoảng 80 Hz.
Khi không có dòng chảy, các ống rung động và đầu ra sóng sin của mỗi đầu dò hiệu ứng hội trường là cùng pha. Khi bắt đầu dòng chảy, chất lỏng chảy qua các ống tạo ra chuyển động quay hoặc xoắn đối với ống do gia tốc của Hiệu ứng Coriolis, hoạt động theo các hướng ngược nhau ở cả hai phía của lực tác dụng.
Ví dụ, khi ống của đồng hồ đo lưu lượng di chuyển lên trên trong nửa đầu của chu kỳ, chất lỏng chảy vào đồng hồ sẽ chống lại việc bị ép lên và đẩy ống xuống. Ngược lại, chất lỏng chảy ra khỏi đồng hồ chống lại việc giảm chuyển động thẳng đứng của nó bằng cách đẩy lên trên ống. Hành động này làm cho ống đo lưu lượng bị xoắn. Khi di chuyển xuống trong nửa sau của chu kỳ dao động, ống xoắn theo hướng ngược lại. Sự xoắn này dẫn đến sự lệch pha (độ trễ thời gian) giữa phía đầu vào và đầu ra và sự lệch pha này bị ảnh hưởng trực tiếp bởi khối lượng đi qua
Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng có thể đo lưu lượng khối lượng một cách chính xác và ổn định, ngay cả khi có sự thay đổi về mật độ và độ nhớt của chất lỏng. Điều này là do thiết bị đo lưu lượng khối lượng thực tế của chất lỏng, thay vì dựa vào vận tốc hoặc thể tích của nó, vốn có thể bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về tính chất của chất lỏng.
Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như thực phẩm và đồ uống, hóa chất và dược phẩm, để theo dõi và kiểm soát tốc độ dòng chảy khối lượng trong các quy trình khác nhau. Chúng mang lại độ chính xác, ổn định và khả năng lặp lại cao, khiến chúng trở thành thiết bị quan trọng để tối ưu hóa quy trình và kiểm soát chất lượng. Việc lắp đặt, hiệu chuẩn và bảo trì đồng hồ đo lưu lượng khối lượng đúng cách là điều cần thiết để đảm bảo dữ liệu chính xác và đáng tin cậy.