Đồng hồ đo lưu lượng điện từ: Nguyên lý làm việc, Ưu điểm, Lựa chọn và Khắc phục sự cố

Đo lưu lượng đóng một vai trò quan trọng trong các quy trình công nghiệp hiện đại. Trong số rất nhiều công nghệ đo lưu lượng hiện có trên thị trường hiện nay, Máy đo lưu lượng điện từ (thường được gọi là máy đo từ) là một trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất để đo chất lỏng dẫn điện.

Lưu lượng kế điện từ là gì?

A máy đo lưu lượng từđo tốc độ dòng chảy của chất lỏng dẫn điện bằng Định luật cảm ứng điện từ của Faraday. Khi một chất lỏng dẫn điện chảy qua từ trường, một điện áp được tạo ra tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy.

Cấu trúc cơ bản

Một lưu lượng kế điện từ thông thường bao gồm ống đo lưu lượng (được lót bằng vật liệu cách điện), các điện cực (để phát hiện điện áp cảm ứng), cuộn dây từ trường, bộ chuyển đổi/máy phát tín hiệu.

Khi chất lỏng dẫn điện chạy qua từ trường, tín hiệu điện áp được tạo ra và được các điện cực phát hiện. Sau đó, máy phát chuyển đổi tín hiệu này thành đầu ra tốc độ dòng chảy.

Ưu điểm của đồng hồ đo lưu lượng điện từ

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ mang lại một số lợi ích chính trong đo lường công nghiệp.

Tiêu thụ năng lượng thấp

Đồng hồ đo từ thường yêu cầu công suất hoạt động thấp, giúp chúng hoạt động hiệu quả-trong thời gian dài.

Thích hợp cho phương tiện truyền thông khó khăn

Chúng có thể đo nước uống, chất lỏng bẩn, chất lỏng ăn mòn, chất bùn hoặc thậm chí cả hỗn hợp chất lỏng{0}}rắn.

Ví dụ, nước thải, bùn bột giấy, bùn khai thác và chất lỏng hóa học.

Không bị ảnh hưởng bởi tính chất chất lỏng

Trong phạm vi độ dẫn nhất định, phép đo không bị ảnh hưởng bởi:

• Nhiệt độ
• Độ nhớt
• Tỉ trọng
• Áp lực

Điều này làm cho chúng rất đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp phức tạp.

Phạm vi đo rộng

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ có tỷ lệ quay vòng rất lớn:

Phạm vi điển hình: 100: 1

Một số thiết kế: lên tới 1000:1

Phản hồi nhanh

Vì không có bộ phận chuyển động nên đồng hồ từ có:

• Không có quán tính cơ học
• Phản hồi nhanh
• Khả năng đo lưu lượng xung
• Khả năng đo dòng chảy thuận và ngược
• Phạm vi kích thước cực rộng

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ công nghiệp có thể bao phủ đường kính ống từ DN10-DN3000mm. Điều này làm cho chúng phù hợp cho cả ứng dụng trong phòng thí nghiệm và đường ống đô thị lớn.

Nhược điểm của lưu lượng kế từ tính

Mặc dù có những ưu điểm nhưng lưu lượng kế điện từ cũng có một số hạn chế.

Chúng không thể đo-các chất lỏng, khí, hơi nước hoặc chất lỏng không dẫn điện chứa lượng lớn khí, chúng cũng không thể đo các chất lỏng có độ dẫn điện rất thấp, chẳng hạn như các sản phẩm dầu mỏ, dung môi hữu cơ.

Ngoài ra, do những hạn chế của vật liệu lót và cách điện, đồng hồ đo từ tiêu chuẩn không phù hợp với môi trường chất lỏng có nhiệt độ-rất cao hoặc nhiệt độ-cực thấp. Nhiệt độ thấp có thể gây ra sự ngưng tụ hoặc đóng băng, có thể làm hỏng lớp cách nhiệt.

Điều kiện hoạt động và yêu cầu lắp đặt

Để đảm bảo phép đo chính xác, cần thỏa mãn các điều kiện sau:

Từ trường phải ổn định và phân bố đều.

Biên dạng vận tốc chất lỏng phải đối xứng theo trục.

Chất lỏng phải không có từ tính, có độ dẫn điện đồng đều

Ống đo phải được đổ đầy chất lỏng (trừ khi sử dụng thiết kế ống được đổ đầy một phần).

Chất lỏng phải có cùng điện thế như mặt đất, vì vậy cần phải nối đất thích hợp.

Các lỗi thường gặp và cách khắc phục sự cố

1. Sự cố cài đặt

Nhiều lỗi xảy ra do cài đặt không đúng cách.

Những lỗi điển hình bao gồm:

Lắp đặt cảm biến ở điểm cao nhất của đường ống nơi tích tụ không khí

Lắp đặt trên các đường ống thẳng đứng hướng xuống, có thể gây ra tình trạng hết đường ống

Thiếu áp suất ngược khiến đường ống không đầy

Những vấn đề này dẫn đến kết quả đọc không ổn định hoặc không chính xác.

2. Can thiệp vào môi trường

Các nguồn nhiễu phổ biến bao gồm:

• Dòng rò trong đường ống
• Sóng điện từ mạnh
• Từ trường từ động cơ lớn

Các giải pháp bao gồm:

• Nối đất độc lập
• Cách ly điện giữa cảm biến và đường ống
• Cáp tín hiệu được bảo vệ

3. Thiệt hại do sét đánh

Sét có thể gây ra xung điện áp cao thông qua:

• Đường dây điện
• Cuộn dây kích thích
• Cáp tín hiệu

Bảo vệ đột biến và nối đất thích hợp là cần thiết.

4. Thay đổi môi trường

Đôi khi đồng hồ đo lưu lượng hoạt động chính xác trong quá trình vận hành nhưng sau đó hiển thị tín hiệu không ổn định do thay đổi môi trường, chẳng hạn như:

• Hoạt động hàn gần đó
• Máy biến áp mới lắp đặt
• Thiết bị điện mới

Những điều này có thể gây ra sự can thiệp không mong muốn.

Các loại đồng hồ đo lưu lượng điện từ chính

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ có thể được phân loại theo nhiều cách.

Theo cấu trúc

Loại tích hợp: cảm biến và máy phát được tích hợp.

Điều khiển từ xa (loại{0}}phân tách): cảm biến và bộ phát được lắp đặt riêng biệt.

Bằng phương pháp cài đặt

Kết nối mặt bích

Kết nối ren

Kết nối kẹp

Loại wafer (bánh sandwich)

Bằng nguồn điện và truyền thông

Giao tiếp RS485

Truyền từ xa GPRS

Hoạt động bằng pin-

Một số model còn tích hợp giám sát áp suất và truyền dữ liệu từ xa

Phạm vi ứng dụng điển hình

Đường kính lớn (300 mm – 1000 mm)

Chủ yếu được sử dụng trong:

Cấp nước thành phố

Hệ thống thoát nước

Nhà máy xử lý nước

Đường kính trung bình (50 mm – 250 mm)

Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

Bột giấy và rượu đen trong nhà máy giấy

Bùn khai thác

Bùn than trong nhà máy tuyển than

Chất lỏng ăn mòn trong nhà máy hóa chất

Nước làm mát lò cao

Đường ống vận chuyển than thủy lực

Đường kính nhỏ (< 50 mm)

Dùng trong các ngành đòi hỏi điều kiện vệ sinh:

Ngành dược phẩm

Chế biến thực phẩm

Công nghệ sinh học

Ứng dụng phòng thí nghiệm

Cách chọn đồng hồ đo lưu lượng điện từ phù hợp

Khi lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng điện từ, một số thông số chính phải được xem xét.

Các yếu tố lựa chọn chính

• Phương tiện đo
• Đường kính ống
• Nhiệt độ
• Áp lực
• Phạm vi dòng chảy
• Nguồn điện
• Tín hiệu đầu ra
• Phương pháp cài đặt

Hướng dẫn lựa chọn nhanh

Tại sao đồng hồ đo lưu lượng điện từ được sử dụng rộng rãi

Đồng hồ đo lưu lượng điện từ đã trở thành dụng cụ thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm:

• Kiểm soát quy trình công nghiệp
• Đo năng lượng
• Giám sát môi trường
• Hệ thống giao thông
• Sản xuất dược phẩm
• nghiên cứu khoa học
• Quan sát hải dương học
• Giám sát sông và hồ

Độ tin cậy, mức bảo trì thấp và khả năng đo các chất lỏng khó làm cho chúng trở thành một trong những công nghệ đo dòng chảy quan trọng nhất trong ngành công nghiệp hiện đại.

Phần kết luận

Khi được lựa chọn và lắp đặt đúng cách, lưu lượng kế điện từ có thể mang lại độ chính xác cao, mức bảo trì tối thiểu và độ bền tuyệt vời, khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên để đo lưu lượng công nghiệp hiện đại.

Hãy liên hệ với chúng tôi NGAY HÔM NAY để được hướng dẫn lựa chọn và lắp đặt model chuyên nghiệp.