Đồng hồ đo lưu lượng diện tích thay đổi

Do địa vị của chúng là một trong những kỹ thuật đo lưu lượng được biết đến lâu đời nhất và cơ sở lắp đặt lớn, đồng hồ đo diện tích thay đổi hoặc đồng hồ đo lưu lượng, có thể được nhìn thấy trong nhiều môi trường công nghiệp và thể chế nơi đo lưu lượng chất lỏng và khí. Mặc dù các đồng hồ đo diện tích thay đổi được cung cấp ngày nay có thể có bề ngoài rất khác nhau, nhưng tất cả chúng đều có chung các yếu tố thiết kế cơ bản – thân lưu lượng bao gồm một ống thủy tinh hoặc ống nhựa trong hoặc ống kim loại hình trụ có chốt định lượng thuôn nhọn bên trong. , một phao di chuyển bên trong hoặc tấm tiết lưu và một thang đo được in cung cấp số đọc tốc độ dòng chảy.

Tốc độ dòng thể tích qua thân dòng chảy tỷ lệ thuận với sự dịch chuyển của phao. Khi một chất lỏng chảy qua ống từ dưới lên trên, nó sẽ gây ra sự giảm áp suất tương đối ổn định trên phao, tạo ra một lực hướng lên thúc đẩy phao nổi lên để di chuyển về phía trên cùng của ống. Sự gia tăng tốc độ dòng chảy tỷ lệ thuận với bình phương của sự sụt giảm áp suất này.

Thành côn của ống thủy tinh hoặc ống nhựa, hoặc trong trường hợp ống kim loại, chốt định lượng côn sẽ làm cho kích thước của lỗ mà dòng chảy đi qua tăng dần khi phao di chuyển lên trên. Kích thước lỗ thay đổi này sẽ tuyến tính hóa mối quan hệ căn bậc hai giữa sụt áp suất và lưu lượng để có thể dễ dàng đọc được thang đo đã in. Đó cũng là nơi xuất phát của thuật ngữ “khu vực biến đổi”.

Do lưu lượng kế có diện tích thay đổi phụ thuộc vào trọng lực nên nó phải được lắp đặt theo chiều dọc với ống dòng chảy vuông góc với đế Khi không thể lắp đặt theo chiều dọc, có thể chế tạo một lò xo tải phao trong thành ống để nó có thể lắp đặt linh hoạt.

Máy đo VA được hiệu chuẩn bằng nước đối với chất lỏng và không khí đối với chất khí. Đối với các ứng dụng liên quan đến môi trường chất lỏng không phải là nước hoặc không khí, thang đo lưu lượng được điều chỉnh dựa trên mật độ hoạt động của chất lỏng thay thế. Tốc độ dòng khí hoặc chất lỏng được đọc bằng cách căn chỉnh phần trên cùng của phao với dấu tích trên ống dòng chảy.

Tuy nhiên, một sự thay đổi trong các thông số vận hành sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của đồng hồ, buộc nó phải được đưa trở lại nhà máy để hiệu chuẩn lại. Nói chung, độ chính xác trung bình của lưu lượng kế có diện tích thay đổi là ±2-4% lưu lượng toàn thang đo.

Khu vực biến đổi Ưu điểm & Nhược điểm

Ưu điểm:

• Ưu điểm chính của lưu lượng kế diện tích thay đổi bao gồm giải pháp tương đối hiệu quả về chi phí và dễ lắp đặt. Thiết kế đơn giản của nó cho phép hoạt động bảo trì thấp, và do đó, có xu hướng có tuổi thọ hoạt động lâu dài.
• Một ưu điểm khác là tính linh hoạt của nó được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau có nhiều loại hóa chất. Với cấu trúc ống kim loại lót PTFE, đồng hồ đo diện tích thay đổi có thể chống lại tác hại ăn mòn từ các hóa chất mạnh.
• Đồng hồ đo diện tích thay đổi không yêu cầu nguồn điện và sẽ cung cấp số đọc tốc độ dòng chảy chính xác giống như đồng hồ đo áp suất chứa đầy glycerin đọc số đọc áp suất mà không cần bất kỳ nguồn điện nào. Điều này cho phép đồng hồ được triển khai ở những nơi không thực tế hoặc không thể chạy cáp nguồn đến nơi đơn giản và linh hoạt thiết bị.

Nhược điểm:

• Một nhược điểm tiềm ẩn của đồng hồ đo lưu lượng có diện tích thay đổi xảy ra trong các ứng dụng mà nhiệt độ và áp suất của phương tiện khác với nhiệt độ và áp suất hiệu chuẩn. Sự thay đổi áp suất nhiệt độ sẽ gây ra những thay đổi về mật độ cho cả chất khí và chất lỏng trong khi những thay đổi về áp suất sẽ khiến chất khí giãn nở và co lại. Đối với chất lỏng, độ nhớt cũng sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Do nguyên tắc đo diện tích thay đổi có bản chất là thể tích và cũng nhạy cảm với mật độ và độ nhớt, nên những thay đổi về áp suất và nhiệt độ này sẽ dẫn đến sự dịch chuyển hiệu chuẩn.
• Trong quá trình vận hành, độ chính xác của lưu lượng kế có thể nhanh chóng giảm xuống khi nhiệt độ và áp suất bắt đầu dao động so với nhiệt độ và áp suất hiệu chuẩn tiêu chuẩn. Máy đo VA được sử dụng cho nước có xu hướng ít thay đổi hơn, vì độ nhớt và mật độ của nước thay đổi rất ít với sự dao động của nhiệt độ và áp suất bình thường. Mặc dù có một cách để tương quan lưu lượng từ điều kiện vận hành thực tế trở lại điều kiện hiệu chuẩn, nhưng các công thức thông thường được sử dụng rất đơn giản và không tính đến ảnh hưởng của độ nhớt, có thể gây ra sai số lớn.
• Chỉ số của đồng hồ đo lưu lượng VA phải được hiệu chỉnh khi điều kiện hiệu chuẩn và điều kiện vận hành đối với dòng khí thay đổi. Một số nhà sản xuất có một hiệu chỉnh có thể được sử dụng. Tuy nhiên, hệ số hiệu chỉnh này dựa trên áp suất và nhiệt độ không đổi, giống như đối với tất cả các đồng hồ đo lưu lượng thể tích như vortex, tuabin, PD, DP và các loại khác. Đối với chất lỏng, ảnh hưởng của sự thay đổi độ nhớt là một bất lợi tiềm năng khác vì các lớp chất lỏng kéo theo sẽ tích tụ trên phao. Điều này sẽ làm cho chất lỏng nhớt chuyển động chậm hơn tạo ra lực nổi giống như chất lỏng chuyển động nhanh hơn có độ nhớt thấp hơn. Độ nhớt càng lớn thì sai số càng cao. Nguyên tắc chung như sau—trừ khi đồng hồ đo đã được hiệu chuẩn cụ thể cho chất lỏng có độ nhớt cao hơn, chỉ những chất lỏng giống như nước mới được chạy qua đồng hồ đo lưu lượng có diện tích thay đổi. Đôi khi, đối với chất lỏng đặc hơn nước một chút, có thể sử dụng hệ số hiệu chỉnh do nhà sản xuất cung cấp mà không cần hiệu chuẩn lại toàn bộ máy đo. Học nhiều hơn về Máy đo lưu lượng siêu âm dạng kẹp Các nhà sản xuất.

Lưu lượng kế diện tích thay đổi rất phù hợp cho nhiều ứng dụng chất lỏng và khí, bao gồm:

• Đo lưu lượng nước và khí trong nhà máy hoặc phòng thí nghiệm
• Giám sát dây chuyền hóa chất
• Giám sát tải lọc
• Giám sát dòng chảy trong các ứng dụng pha trộn vật liệu (ví dụ, các dây chuyền sử dụng đồng hồ đo có giá trị)
• Theo dõi dầu thủy lực (mặc dù điều này có thể yêu cầu hiệu chuẩn đặc biệt)
• Theo dõi nước tẩy trang cho các nhà máy thực phẩm và đồ uống