Giải thích về đồng hồ đo lưu lượng tuabin | Vận hành và hiệu chuẩn

Giải thích về đồng hồ đo lưu lượng tuabin | Vận hành và hiệu chuẩn

Tìm hiểu về một thiết bị đo lưu lượng rất phổ biến được gọi là lưu lượng kế tuabin.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về một thiết bị đo lưu lượng rất phổ biến được gọi là lưu lượng kế tuabin.

Lần này chúng ta thảo luận về loại lưu lượng kế này. Lưu lượng kế tuabin có một hoặc hai bộ phận chính. Một số người sẽ nói với bạn rằng lưu lượng kế tuabin chỉ có một phần: phần cơ khí.

Những người khác gọi đồng hồ đo lưu lượng tuabin là có 2 phần: cơ và điện.

Trong bài viết này, chúng tôi coi lưu lượng kế tuabin như một thiết bị gồm hai phần.

Chà ... bắt đầu thôi.

Đồng hồ đo lưu lượng tuabin hoạt động như thế nào?

Đầu tiên, hãy nói về cách hoạt động của lưu lượng kế tuabin.

Đồng hồ đo lưu lượng tuabin được lắp trực tiếp vào đường ống trong chất lỏng.

Phần cơ của lưu lượng kế tuabin có rôto tuabin được đặt trên đường đi của dòng nước chảy.

Bộ phận chuyển động duy nhất của lưu lượng kế tuabin là rôto cơ khí. Tốc độ quay của rôto phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy. Cánh quạt của rôto thường được làm bằng thép không gỉ.

Khi rôto quay, một xung dòng điện xoáy được tạo ra bởi mỗi cánh rôto đi qua điểm nhận cánh.

Xung dòng điện xoáy được tạo ra theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của bản thân cánh quạt và bộ phận thu nhận cánh quạt.

Cảm biến từ tính dòng điện xoáy

Trong hầu hết các đồng hồ đo lưu lượng tuabin, nam châm được gắn trên cánh gạt và cảm biến nhận dòng điện xoáy từ tính được sử dụng để tạo ra các xung.

Tốc độ dòng càng cao thì rôto quay càng nhanh và số lượng xung càng nhiều.

Hình dạng và mức điện áp của các xung được tạo ra hoàn toàn phụ thuộc vào loại cảm biến tế bào nhận dòng điện xoáy được sử dụng.

1) Bộ thu dòng điện xoáy điện tử Thiết bị cảm biến có thể là bộ thu dòng điện xoáy từ tính DC 2 dây đơn giản, tạo ra đầu ra loại AC.

2) Thiết bị cảm biến nhận dòng xoáy có thể là thiết bị xoay chiều 3 dây, chẳng hạn như cảm biến hiệu ứng Hall, tạo ra xung sóng vuông đồng đều và sạch hơn.

Lưu lượng thể tích là đơn vị của lưu lượng

Như chúng ta đã nói trước đây, rôto tuabin sẽ quay với các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào tốc độ dòng chất lỏng.

Vận tốc chất lỏng là thước đo quãng đường di chuyển của các hạt vật chất trong một đơn vị thời gian. Đơn vị tốc độ điển hình là feet / giây hoặc mét / giây.

Vận tốc chất lỏng đóng một vai trò rất quan trọng trong hoạt động của lưu lượng kế tuabin, nhưng trong hầu hết các ứng dụng, lưu lượng kế tuabin được sử dụng để đo lưu lượng thể tích.

Lưu lượng thể tích đề cập đến thể tích chất lỏng đi qua một điểm nhất định trong một đơn vị thời gian.

Nếu bạn có thể tính được số gallon chất lỏng chảy qua một điểm nhất định trong một phút, bạn sẽ tính được lưu lượng thể tích.

Lưu lượng thể tích được biểu thị bằng đơn vị, ví dụ:

- Gallon trên phút (GPM)
- mét khối trên giây (m³ / s)
- Feet khối trên giây (ft³ / s)

Yếu tố K

Được rồi ... bây giờ chúng ta đã xem xét vận tốc chất lỏng và lưu lượng thể tích, hãy nói về cách đo lưu lượng thể tích bằng lưu lượng kế tuabin.

Khi bạn mua lưu lượng kế tuabin, nó phải đi kèm với nhãn hoặc chứng chỉ hiệu chuẩn nêu rõ hệ số K của nó.

Hệ số K này là duy nhất cho mỗi lưu lượng kế tuabin và được cung cấp bởinhà chế tạoChắc chắn rồi.

Như đã đề cập trước đó, đồng hồ đo lưu lượng tuabin sẽ tạo ra xung, tốc độ của xung phụ thuộc vào vận tốc chất lỏng.

Hệ số K duy nhất tuyên bố số lượng xung mà mỗi đơn vị sản phẩm đi qua nó sẽ tạo ra.

Hệ số K sẽ được biểu thị bằng số lượng xung được tạo ra, ví dụ: 150 xung trên một gallon.

Tính toán tần số lưu lượng kế

Giả sử chúng ta đang sử dụng đồng hồ đo lưu lượng tuabin để đo lưu lượng tính bằng gallon trên phút (GPM).

Hệ số K cho lưu lượng kế tuabin này là 3 xung trên một gallon.

Nhớ lại rằng tần số được đo bằng Hertz (HZ). 1 Hz bằng 1 chu kỳ trên giây.

Với suy nghĩ này, chúng tôi nói rằng lưu lượng kế tuabin tạo ra tốc độ xung trên giây, chúng tôi biểu thị bằng Hertz (HZ).

Nếu chúng ta có hệ số K là 3 xung trên một gallon, thì tần số đầu ra ở lưu lượng thể tích 200 gallon mỗi phút (GPM) là 10 Hz hoặc 10 xung mỗi giây.

Nếu bạn đang tự hỏi chúng tôi lấy các giá trị này từ đâu, nhà sản xuất nói chung sẽ cung cấp hệ số K so với tốc độ dòng chảy tiện dụng để bạn sử dụng sau khi hiệu chỉnh.

Chúng ta có thể kết nối lưu lượng kế tuabin với thẻ đầu vào tần số PLC. Tần số đầu vào hiện đại diện cho lưu lượng âm lượng.

Nếu chương trình PLC của chúng tôi đang thực hiện hiệu chuẩn vòng lặp, chúng tôi có thể sử dụng bộ hiệu chuẩn với đầu ra tần số thay đổi để mô phỏng lưu lượng kế tuabin.

Vòng điều khiển PLC trường điển hình

Đây là một ví dụ về vòng đo lưu lượng thể tích tuabin.

Bộ thu dòng điện xoáy DC 2 dây tạo ra các xung giống như AC được điều hòa bởi bộ khuếch đại trước khi được gửi đến mô-đun đầu vào PLC bộ đếm tốc độ cao.

Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng tuabin

Một cài đặt điển hình yêu cầu 10 đường kính ống ở thượng lưu và 5 đường kính ống ở hạ lưu.

Đồng hồ đo lưu lượng tuabin chỉ nên được sử dụng trong chất lỏng bôi trơn sạch vì các hạt lơ lửng có thể dễ dàng làm hỏng thiết bị.

Các rôto tuabin phải ở tâm chính xác của dòng chảy và độ chính xác của dòng chảy tầng rôto tuabin là rất quan trọng, thường yêu cầu các cánh thẳng.

Nhược điểm của việc sử dụng đồng hồ đo lưu lượng tuabin

Mặc dù chúng là một trong những đồng hồ đo lưu lượng thể tích chính xác nhất đang được sử dụng hiện nay, nhưng chúng có một số nhược điểm.

1) Hệ số K không phải lúc nào cũng nhất quán trong toàn bộ dải đo lưu lượng. Đồng hồ đo lưu lượng tuabin không chính xác ở tốc độ dòng chảy rất thấp.

2) Độ nhớt là một vấn đề vì chất lỏng đặc hơn hoặc loãng hơn có thể thay đổi tốc độ rôto và ảnh hưởng đến hiệu chuẩn đồng hồ.

Hãy nhớ rằng hệ số K của đồng hồ đo lưu lượng tuabin được xác định tại nhà máy bằng cách sử dụng một bộ thông số cụ thể.

3) Chúng không được khuyến khích sử dụng với hơi nước. Giống như các thiết bị cơ khí khác, ổ trục rôto bị mòn.

Đồng hồ đo lưu lượng tuabin được sử dụng ở đâu?

Đồng hồ đo lưu lượng tua bin được sử dụng trong những ngành công nghiệp nào? Với sự phổ biến của chúng, một câu hỏi hay hơn có thể là đồng hồ đo lưu lượng tuabin không được sử dụng trong những ngành công nghiệp nào?

Bạn sẽ tìm thấy đồng hồ đo lưu lượng tuabin trong dầu và khí đốt, bao gồm bẻ gãy thủy lực, nước và nước thải, hóa chất, điện, thực phẩm và đồ uống, hàng không vũ trụ, dược phẩm, bột giấy và giấy.