FGT nghĩ rằng lựa chọn tốt nhất của bạn trong tương lai
Nhà thiết kế tích hợp hệ thống trong FGT
Cách chọn đồng hồ đo lưu lượng khí? Hiểu rõ về lưu lượng tiêu chuẩn, bù nhiệt độ và áp suất, và điều khiển lưu lượng khối lượng cùng một lúc.
Làm thế nào để chọn lưu lượng kế khí? Bài viết này tóm tắt sự khác biệt giữa lưu lượng kế tiêu chuẩn và lưu lượng kế thực tế, giải thích các đơn vị SLPM, NL/phút và Nm³/giờ, bù nhiệt độ và áp suất, và các điểm hiệu chuẩn khí quan trọng. Bài viết cũng so sánh lưu lượng kế khối lượng khí TMFM và bộ điều khiển lưu lượng khối lượng TMFC để hỗ trợ lựa chọn mô hình phù hợp dựa trên loại khí, lưu lượng, áp suất, kết nối và yêu cầu truyền thông. Nhấp vào đây để xem thêm và tham khảo ý kiến chuyên gia tư vấn lựa chọn lưu lượng kế khí ngay bây giờ.

Đồng hồ đo lưu lượng khí được sử dụng rộng rãi trong thiết bị phòng thí nghiệm, trộn khí, quy trình sản xuất chất bán dẫn, hệ thống đốt cháy, thiết bị hàn, máy phát khí, tủ chứa bình khí, cung cấp khí công nghiệp và quản lý năng lượng. Mặc dù thoạt nhìn có vẻ chỉ cần xác định "số lít mỗi phút", nhưng việc lựa chọn thực tế phức tạp hơn so với đồng hồ đo lưu lượng chất lỏng vì thể tích khí thay đổi theo nhiệt độ và áp suất.
Ngay cả khi cả hai phép đo đều được ghi nhãn là 10 L/phút, số lượng phân tử khí được biểu thị bởi hai phép đo có thể khác nhau tùy thuộc vào việc phép đo được thực hiện ở áp suất khí quyển hay trong đường ống có áp suất. Nếu lưu lượng tham chiếu, áp suất hoạt động, nhiệt độ và loại khí không được chỉ định trong quá trình yêu cầu, ngay cả khi phạm vi có vẻ khớp nhau, các vấn đề như sai lệch kết quả đo, tổn thất áp suất quá mức hoặc không thể kiểm soát lưu lượng theo giá trị đã đặt vẫn có thể xảy ra trong quá trình sử dụng thực tế.
Do đó, khi lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng khí, người ta không chỉ nên xem xét phạm vi lưu lượng mà còn phải làm rõ thành phần khí, lưu lượng tiêu chuẩn và lưu lượng thực tế, điều kiện nhiệt độ và áp suất, yêu cầu đo lường hoặc điều khiển, cũng như phương pháp tín hiệu và kết nối của thiết bị.
Mục lục
- Đồng hồ đo lưu lượng khí là gì? Nó chủ yếu đo những dữ liệu gì?
- Lưu lượng giao thông tiêu chuẩn và lưu lượng giao thông thực tế khác nhau như thế nào?
- Liệu đồng hồ đo lưu lượng khí luôn cần bù nhiệt độ và áp suất?
- Sự khác biệt giữa đồng hồ đo lưu lượng khối khí và bộ điều khiển lưu lượng khối là gì?
- Cách chọn đồng hồ đo lưu lượng khí? Tám bước lựa chọn
- Loại đồng hồ đo lưu lượng khí nào phù hợp với các tình huống sử dụng khác nhau?
- Câu hỏi thường gặp về đồng hồ đo lưu lượng khí
Đồng hồ đo lưu lượng khí là gì? Nó chủ yếu đo những dữ liệu gì?
Đồng hồ đo lưu lượng khí có thể đo những gì?
Đồng hồ đo lưu lượng khí chủ yếu được sử dụng để đo tốc độ hoặc thể tích dòng khí trong đường ống. Tùy thuộc vào nguyên lý đo và chức năng của sản phẩm, chúng có thể cung cấp các dữ liệu sau:
- Dòng chảy tức thời
- Lưu lượng truy cập tích lũy
- Lưu lượng thể tích thực tế
- Lưu lượng thể tích tiêu chuẩn
- dòng chảy khối lượng
- Nhiệt độ khí
- Áp suất dòng
- Hướng dòng chảy
- Trạng thái báo động hoặc thiết bị
Trong số đó, "lưu lượng thể tích" và "lưu lượng khối lượng" là hai khái niệm dễ bị nhầm lẫn nhất khi lựa chọn sản phẩm.
Lưu lượng thể tích đề cập đến thể tích khí đi qua đường ống trên một đơn vị thời gian. Các đơn vị thường dùng bao gồm L/min, m³/h và CFM. Mặt khác, lưu lượng khối lượng biểu thị khối lượng thực tế của khí đi qua trên một đơn vị thời gian hoặc lưu lượng thể tích tiêu chuẩn được quy đổi. Các đơn vị thường dùng bao gồm kg/h, SCCM, SLPM và Nm³/h.
Nếu ứng dụng chỉ cần xác nhận tại chỗ xem khí có đang lưu thông hay không và phạm vi lưu lượng gần đúng, thì có thể sử dụng lưu lượng kế dạng diện tích hoặc lưu lượng kế dạng cánh quạt; nếu cần gửi dữ liệu đến PLC, ghi lại lượng khí tiêu thụ hoặc duy trì kết quả đo tương đối ổn định trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thay đổi, thì lưu lượng kế khối lượng khí điện tử thường là lựa chọn hàng đầu.
Những loại khí nào thường được đo đạc?
Các môi chất thường được dùng để đo lưu lượng khí bao gồm:
- Hàng không
- Nitơ N₂
- Oxy O₂
- Argon
- Khí cacbonic (CO₂)
- Heli (He)
- Hydro H₂
- khí tự nhiên
- khí nhiên liệu
- Các loại khí đặc biệt dùng trong quy trình
- Hỗn hợp khí nhiều thành phần theo tỷ lệ nhất định
Các loại khí khác nhau có mật độ, nhiệt dung riêng, độ dẫn nhiệt, độ nhớt và tính chất hóa học khác nhau. Ngay cả khi cùng một loại lưu lượng kế khối lượng khí nhiệt có cùng phạm vi đo, nó cũng không thể được sử dụng trực tiếp để đo nitơ, argon hoặc carbon dioxide sau khi hiệu chuẩn bằng không khí mà không cần xác nhận.
Nếu khí có tính ăn mòn, dễ cháy, độ tinh khiết cao hoặc là hỗn hợp đặc biệt, cần phải xác nhận thêm về vật liệu tiếp xúc, gioăng, tốc độ rò rỉ, yêu cầu chống cháy nổ và phương pháp hiệu chuẩn.
Tại sao tốc độ dòng khí lại dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường hơn tốc độ dòng chất lỏng?
Nhìn chung, chất lỏng khó nén hơn, trong khi chất khí dễ nén hơn. Khi áp suất tăng, cùng một lượng khí có thể bị nén vào một thể tích nhỏ hơn; khi nhiệt độ tăng, thể tích khí có thể giãn nở.
Do đó, các chỉ số lưu lượng khí có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện sau:
- Nhiệt độ hoạt động
- hoàn toàn bị áp lực
- Áp suất khí quyển
- thành phần khí
- Hàm lượng nước trong khí
- Đường kính ống và vận tốc dòng chảy
- Chênh lệch áp suất thượng lưu và hạ lưu
- Khí có dao động không?
- Khí hiệu chuẩn của cảm biến
- Thiết bị này áp dụng trạng thái tiêu chuẩn.
Đây là lý do tại sao việc chỉ cung cấp "Tôi cần đo 100 L/phút" khi hỏi về lưu lượng khí thường là không đủ. Cần phải chỉ rõ liệu 100 L/phút này là lưu lượng thể tích trong điều kiện hoạt động thực tế hay là lưu lượng được quy đổi về một điều kiện tiêu chuẩn cụ thể.
Lưu lượng giao thông tiêu chuẩn và lưu lượng giao thông thực tế khác nhau như thế nào?
Lưu lượng tiêu chuẩn là gì?
Lưu lượng tiêu chuẩn là lưu lượng khí ở nhiệt độ và áp suất làm việc tại chỗ được quy đổi về nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn đã thỏa thuận.
Mục đích của cách biểu diễn này là loại bỏ sự thay đổi thể tích khí do nhiệt độ và áp suất khác nhau gây ra, để có thể so sánh mức tiêu thụ khí của các thiết bị, địa điểm và điều kiện làm việc khác nhau trên cùng một cơ sở.
Các phương pháp biểu diễn phổ biến bao gồm:
- SCCM: Centimet khối tiêu chuẩn trên phút
- SLPM hoặc SLM: Lít tiêu chuẩn mỗi phút
- Sm³/h: Mét khối tiêu chuẩn mỗi giờ
- NL/phút: Lít bình thường mỗi phút
- Nm³/h: Mét khối tiêu chuẩn mỗi giờ
Điều quan trọng cần lưu ý là "Tiêu chuẩn" hoặc "Bình thường" không phải lúc nào cũng tương ứng với một bộ nhiệt độ và áp suất cố định duy nhất. Các quốc gia, ngành công nghiệp, thương hiệu hoặc phòng thí nghiệm hiệu chuẩn khác nhau có thể sử dụng các tiêu chuẩn khác nhau như 0°C, 15°C, 20°C hoặc 25°C, và 1 atm hoặc 1 bar.
Do đó, khi bạn thấy SLPM hoặc Nm³/h, bạn không chỉ nên xem xét ký hiệu viết tắt của đơn vị mà còn phải xác nhận nhiệt độ tham chiếu và áp suất tuyệt đối được xác định cho sản phẩm đó.
Lưu lượng giao thông thực tế là gì?
Lưu lượng thực tế đề cập đến lưu lượng thể tích thực tế của khí trong điều kiện nhiệt độ và áp suất hoạt động hiện tại của đường ống, thường được biểu thị bằng L/min, m³/h hoặc ACFM.
Ví dụ, khi cùng một lượng khí được nén, thể tích thực tế của nó sẽ giảm, nhưng khối lượng và số lượng phân tử khí sẽ không biến mất. Nếu chỉ so sánh thể tích thực tế (m³/h) mà không đồng thời kiểm tra áp suất và nhiệt độ, thì lượng khí tiêu thụ thực tế có thể bị đánh giá sai.
Lưu lượng giao thông thực tế phù hợp để xác định:
- Vận tốc dòng chảy trong ống
- Đường kính ống có đủ lớn không?
- tổn thất áp suất
- Công suất van và thiết bị
- Khả năng thông gió hoặc hút khí tại chỗ
Lưu lượng tiêu chuẩn phù hợp hơn cho:
- So sánh mức tiêu thụ khí đốt
- Tỷ lệ quy trình
- Thống kê năng lượng
- Quản lý dữ liệu trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất khác nhau
- Thiết lập đồng hồ đo lưu lượng khối và bộ điều khiển
Tại sao cùng một giá trị m³/h không nhất thiết biểu thị cùng một lượng khí?
Giả sử cả hai đường ống đều có lưu lượng 10 m³/h:
- Áp suất trong đường ống A gần bằng áp suất khí quyển.
- Áp suất trong đường ống B cao hơn đáng kể so với áp suất khí quyển.
Mật độ khí trong đường ống B thường cao hơn, do đó cùng một thể tích thực tế có thể chứa nhiều phân tử khí hơn. Nếu không chuyển đổi nhiệt độ và áp suất, hai giá trị 10 m³/h không nhất thiết thể hiện cùng một lưu lượng khối lượng hoặc lượng khí tiêu thụ.
Khi chuyển đổi áp suất, điều quan trọng cần lưu ý là phải sử dụng "áp suất tuyệt đối", chứ không được sử dụng trực tiếp áp suất đo được trên đồng hồ đo áp suất. Áp suất tuyệt đối xấp xỉ bằng áp suất đo cộng với áp suất khí quyển tại địa phương. Nếu sử dụng hai giá trị này thay thế cho nhau, kết quả chuyển đổi có thể dẫn đến sai số đáng kể.
Khi yêu cầu báo giá, chúng ta nên cung cấp lưu lượng tiêu chuẩn hay lưu lượng thực tế?
Cách tiếp cận an toàn nhất không phải là chỉ chọn một mà là ghi lại toàn bộ dữ liệu cơ bản. Ví dụ:
- Lưu lượng bình thường: 100 NL/phút
- Điều kiện tham chiếu: 0°C, 1,01325 bar tuyệt đối
- Nhiệt độ hoạt động: 25°C
- Căng thẳng công việc: 3 barG
- Lưu lượng tối thiểu: 20 NL/phút
- Lưu lượng tối đa: 150 NL/phút
Nếu chỉ có dữ liệu lưu lượng giao thông thực tế tại chỗ, thì cần cung cấp các thông tin sau:
- Lưu lượng giao thông thực tế
- Nhiệt độ hoạt động
- Áp suất đo hoặc áp suất tuyệt đối trong quá trình làm việc
- Áp suất khí quyển tại địa phương hoặc độ cao của thiết bị
- Tên khí và tỷ lệ pha trộn
Chỉ có nhà cung cấp mới có thể hỗ trợ chuyển đổi và xác nhận phạm vi phù hợp.
Tôi nên hiểu các chỉ số SLPM, NL/min và Nm³/h như thế nào?
Đơn vị đo lưu lượng khí thông dụng
| đơn vị lưu lượng | Ý nghĩa thông thường | Cần phải xác nhận khi chọn mẫu sản phẩm. |
|---|---|---|
| L/phút | Lít thực tế mỗi phút | Nhiệt độ và áp suất hoạt động |
| m³/h | Mét khối thực tế mỗi giờ | Đây có phải là tình hình thực tế tại hiện trường không? |
| SCCM | centimet khối tiêu chuẩn mỗi phút | Định nghĩa nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn |
| SLPM, SLM | Lít tiêu chuẩn mỗi phút | Tiêu chuẩn được thương hiệu áp dụng |
| NL/phút | Lít/phút thông thường | Nhiệt độ và áp suất tham chiếu bình thường |
| Nm³/h | Mét khối tiêu chuẩn/giờ | Định nghĩa trạng thái bình thường |
| SCFM | Thể tích tiêu chuẩn mỗi phút | Đơn vị đo lường và trạng thái tiêu chuẩn của hệ thống đo lường Anh. |
| kg/h | khối lượng/giờ | Tốc độ dòng khối lượng khí |
Khi chỉ đơn giản thực hiện chuyển đổi số lượng theo cùng một tiêu chuẩn:
- 1 SLPM = 1.000 SCCM
- 1 Nm³/h = xấp xỉ 16,67 NL/phút
- 1 NL/phút = 0,06 Nm³/giờ
Tuy nhiên, phép chuyển đổi trên dựa trên giả định rằng cả hai phía đều sử dụng cùng nhiệt độ tham chiếu và áp suất tham chiếu. Nếu điều kiện tham chiếu khác nhau, cần phải thực hiện thêm các phép chuyển đổi nhiệt độ và áp suất.
Có thể thay thế trực tiếp NL/phút và SLPM được không?
Không nên cho rằng chúng giống nhau trước khi có sự so sánh chuẩn mực.
Một số tài liệu có thể định nghĩa NL/phút ở 0°C và 1,01325 bar tuyệt đối, trong khi SLPM có thể sử dụng 0°C, 20°C hoặc 25°C, và 1 atm hoặc 1 bar. Mặc dù tên đơn vị bao gồm khái niệm "tiêu chuẩn", nhưng các chuẩn mực khác nhau vẫn sẽ gây ra sự khác biệt về mặt số học.
Cách tiếp cận đúng đắn là trước tiên phải xác nhận:
- Nhiệt độ tham chiếu là bao nhiêu?
- Áp suất tham chiếu là bao nhiêu?
- Áp suất này là áp suất tuyệt đối hay áp suất tương đối?
- Liệu hệ số nén khí có nên được xem xét không?
- Thiết bị này được hiệu chuẩn cho loại khí nào?
Nếu đơn đặt hàng, thông số kỹ thuật thiết bị và cài đặt lưu lượng kế sử dụng các tiêu chuẩn khác nhau, kết quả thường gặp nhất là tất cả các thiết bị dường như hoạt động bình thường, nhưng dữ liệu lưu lượng luôn không khớp.
Liệu đồng hồ đo lưu lượng khí luôn cần bù nhiệt độ và áp suất?
Chức năng của việc bù nhiệt độ và áp suất là gì?
Hệ thống bù nhiệt độ và áp suất sử dụng dữ liệu nhiệt độ và áp suất khí để chuyển đổi lưu lượng thể tích thực tế tại chỗ thành lưu lượng tiêu chuẩn theo trạng thái tham chiếu đã xác định.
Nếu thiết bị đo lưu lượng thể tích thực tế, nhưng nhiệt độ hoặc áp suất môi trường xung quanh thay đổi đáng kể, có thể cần phải sử dụng một thiết bị khác:
- Cảm biến nhiệt độ
- máy phát áp suất
- Máy tính lưu lượng
- PLC hoặc hệ thống điều khiển
- Lưu lượng kế tích hợp chức năng bù nhiệt độ và áp suất.
Dữ liệu đã được hiệu chỉnh phù hợp hơn cho việc so sánh theo thời gian, thống kê năng lượng, lập hóa đơn khí đốt và quản lý sử dụng quy trình.
Trong những trường hợp nào cần thiết phải bù trừ nhiệt độ và áp suất?
Các ứng dụng sau đây thường yêu cầu đánh giá việc bù nhiệt độ và áp suất:
- Biến động lớn về áp suất đường ống
- Nhiệt độ hoạt động thay đổi đáng kể tùy thuộc vào quy trình sản xuất.
- Đo lường khí nén bằng nguyên lý thể tích
- Cần phải chuyển đổi lưu lượng tiêu chuẩn.
- Đo hơi nước hoặc khí ở nhiệt độ cao
- Số liệu thống kê về năng lượng từ khí tự nhiên, khí nhiên liệu hoặc khí nén.
- Các nhà máy hoặc thiết bị khác nhau cần so sánh mức độ sử dụng.
- Dữ liệu lưu lượng truy cập sẽ được sử dụng làm cơ sở cho việc lập hóa đơn hoặc phân bổ quy trình.
Ví dụ, nếu sử dụng đồng hồ đo lưu lượng hơi xoáy FVF để đo năng lượng hơi nước, ngoài lưu lượng, thông thường cần phải xác nhận áp suất, nhiệt độ, độ khô và phương pháp bù của hơi nước, và không thể chỉ lựa chọn dựa trên đường kính ống.
Trong những trường hợp nào thì việc trả thêm tiền bồi thường là không nhất thiết?
Đồng hồ đo lưu lượng khối khí nhiệt tính toán tốc độ lưu lượng khối bằng cách sử dụng mức độ nhiệt được khí mang đi. Không giống như các đồng hồ đo lưu lượng thể tích đơn giản, chúng thường không cần cảm biến nhiệt độ và áp suất bên ngoài để tính toán tốc độ lưu lượng khối.
Ví dụĐồng hồ đo lưu lượng khối TMFM6000Thiết bị này áp dụng khái niệm đo khối lượng nhiệt, và dữ liệu chính thức định vị nó là thiết bị đo lưu lượng khí khô, cung cấp các tùy chọn tín hiệu như 4-20mA hoặc RS-485.
Tuy nhiên, "không cần bù nhiệt độ và áp suất bổ sung" không có nghĩa là có thể bỏ qua nhiệt độ và áp suất hoạt động. Thiết bị vẫn có các thông số cho phép:
- phạm vi nhiệt độ làm việc
- Điện áp chịu đựng tối đa
- Phạm vi áp suất đầu vào
- Nhu cầu áp suất chênh lệch
- Điều kiện hiệu chỉnh khí
Đặc biệt, đối với bộ điều khiển lưu lượng khối, nếu áp suất đầu vào không đủ hoặc chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra không đủ, van tỷ lệ có thể không đạt được lưu lượng đã đặt ngay cả khi nó được mở hoàn toàn.
Những vấn đề nào có thể xảy ra nếu các thông số bù trừ được thiết lập không chính xác?
- Nhầm lẫn giữa lưu lượng giao thông tiêu chuẩn và lưu lượng giao thông thực tế
- Sử dụng áp suất tương đối thay vì áp suất tuyệt đối.
- Lỗi nhập nhiệt độ tham chiếu
- Khối lượng giao thông tích lũy cao hoặc thấp trong thời gian dài
- Không thể so sánh dữ liệu giữa các thiết bị khác nhau.
- Giá trị hiển thị trên PLC khác với giá trị đo được tại chỗ của lưu lượng kế.
- Sai sót trong tính toán chi phí khí đốt và hiệu quả năng lượng.
- Cài đặt trên bộ điều khiển không phù hợp với nguồn cung cấp khí thực tế.
Trước khi thiết lập các thông số, đơn vị lưu lượng, nhiệt độ tham chiếu, áp suất tham chiếu và loại khí cần được chuẩn hóa để tránh việc bù trừ lặp đi lặp lại bằng cách sử dụng các thông số không chính xác ở phần xử lý phía sau.
Sự khác biệt giữa đồng hồ đo lưu lượng khối khí và bộ điều khiển lưu lượng khối là gì?
Chức năng chính của đồng hồ đo lưu lượng khối lượng khí là gì?
Các thiết bị đo lưu lượng khối lượng khí chủ yếu có nhiệm vụ đo và xuất dữ liệu lưu lượng; chúng thường không chủ động điều chỉnh tốc độ dòng chảy trong đường ống.
Sản phẩm này phù hợp với:
- Theo dõi mức tiêu thụ khí đốt
- Ghi lại quy trình
- So sánh mức tiêu thụ khí của thiết bị
- Truyền tín hiệu đến PLC hoặc nền tảng dữ liệu.
- Thiết lập cảnh báo giao thông
- Phân tích việc sử dụng năng lượng khí đốt
Đồng hồ đo lưu lượng khối TMFM1500
TMFM1500 có thể được sử dụng để giám sát lưu lượng khối khí trong các đường ống lớn hơn hoặc ở phạm vi lưu lượng cao hơn. Theo thông tin chính thức, dòng sản phẩm này cung cấp các tùy chọn lắp đặt mặt bích, ren và kiểu cắm, đồng thời tích hợp các tùy chọn giao tiếp analog, xung và kỹ thuật số.
Khi lựa chọn mẫu xe, cần xác nhận những điều sau:
- Đường kính ống
- Các loại khí
- Lưu lượng tối thiểu và tối đa
- Áp lực công việc
- đoạn ống thẳng
- Các yêu cầu về mặt bích, NPT, BSPT hoặc kiểu lắp ghép
- Việc truyền dữ liệu không dây hoặc từ xa có cần thiết không?
Vì thông số kỹ thuật sản phẩm có thể được điều chỉnh tùy theo mẫu mã và phiên bản, nên thông tin trong catalog và danh mục sản phẩm mới nhất cần được sử dụng làm cơ sở cho việc lựa chọn cuối cùng.
Đồng hồ đo lưu lượng khối TMFM6000
TMFM6000 thích hợp để đo khối lượng các loại khí khô ở lưu lượng nhỏ đến trung bình. Thông số kỹ thuật chính thức liệt kê các mã lựa chọn cho không khí, nitơ, oxy, argon, carbon dioxide, heli và các loại khí đặc biệt khác. Phạm vi đo thay đổi từ khoảng 0,3 đến 800 SLM tùy thuộc vào từng मॉडल.
Các tiêu chí lựa chọn chính bao gồm:
- Khí hiệu chỉnh
- phạm vi
- phạm vi áp
- Kết nối 1/2 inch hoặc 3/4 inch
- Đầu nối NPT, BSPT, kiểu nén hoặc kiểu VCR
- Ngõ ra 4-20mA hoặc RS-485
- Có cần thiết phải sử dụng màn hình giám sát trực tiếp không?
Các chỉ số của lưu lượng kế khối nhiệt phụ thuộc vào các đặc tính nhiệt của khí; do đó, thành phần khí thực tế phải phù hợp với điều kiện hiệu chuẩn. Nếu tỷ lệ pha trộn thay đổi, sai số đo cũng có thể tăng lên.
Chức năng chính của bộ điều khiển lưu lượng khối là gì?
Ngoài việc đo lưu lượng, bộ điều khiển lưu lượng khối còn có van điều khiển tỷ lệ và chức năng điều khiển vòng kín.
Người dùng hoặc PLC trước tiên nhập cài đặt lưu lượng mục tiêu, sau đó bộ điều khiển liên tục so sánh các giá trị.
- Lưu lượng giao thông thực tế hiện tại
- Luồng thiết lập mục tiêu
Nó cũng tự động điều chỉnh van tỷ lệ bên trong để đưa lượng khí cung cấp gần với giá trị đã cài đặt.
Bộ điều khiển lưu lượng khối thường được sử dụng cho:
- Trộn khí đa kênh
- Cung cấp khí đốt định lượng
- Thiết bị CVD và các thiết bị xử lý khác
- Thiết bị làm sạch bằng plasma
- tủ điều khiển nguồn cung cấp khí
- Sản lượng máy phát khí
- Hàn ngọn lửa hoặc kiểm soát quá trình đốt cháy
- Tỷ lệ khí của thiết bị thí nghiệm
TMFC30 và TMFC50
TMFC30 và TMFC50 chủ yếu được thiết kế cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển lưu lượng nhỏ hơn. Dữ liệu chính thức cho thấy tốc độ dòng chảy nitơ dao động từ 10 SCCM đến 30 SLM hoặc 50 SLM, phù hợp cho thiết bị thí nghiệm, quy trình quy mô nhỏ và cung cấp khí chính xác.
TMFC125
TMFC125 phù hợp với các thiết bị yêu cầu phạm vi lưu lượng cao hơn so với TMFC30 và TMFC50, và có thể được sử dụng để trộn khí, cấp khí cho tủ chứa bình khí, máy phát khí và điều khiển cung cấp khí cho quy trình sản xuất.
TMFC300 và TMFC500
TMFC300 và TMFC500 hướng đến việc điều khiển lưu lượng lớn hơn, trong đó TMFC500 cung cấp phạm vi lưu lượng nitơ công khai từ 300–1.000 SLM. Khi lựa chọn bộ điều khiển lớn hơn, ngoài tốc độ lưu lượng tối đa, cần phải xác nhận áp suất đầu vào, áp suất ngược đầu ra, áp suất chênh lệch khả dụng và khả năng cung cấp khí của đường ống.
Nếu nguồn cung cấp khí không đủ lưu lượng, ngay cả bộ điều khiển có phạm vi hoạt động lớn cũng không thể đạt được giá trị cài đặt một cách ổn định.
So sánh các chức năng đo lường và điều khiển
| so sánh các mặt hàng | Thiết bị đo lưu lượng | Bộ điều khiển lưu lượng khối lượng |
|---|---|---|
| Chức năng chính | Dữ liệu đo lường và đầu ra | Đo lường và chủ động điều chỉnh lưu lượng |
| Liệu có nên chủ động kiểm soát hay không | Thông thường là không | Có thể |
| Các thành phần bên trong chính | Cảm biến lưu lượng và xử lý tín hiệu | Cảm biến, bộ điều khiển và van tỷ lệ |
| Công dụng phổ biến | Theo dõi liều lượng và ghi chép quy trình | Cung cấp khí định lượng, trộn khí và kiểm soát quy trình |
| yêu cầu hệ thống | Hiển thị hoặc đầu ra tín hiệu | Tín hiệu đầu vào điểm đặt, áp suất chênh lệch và tín hiệu điều khiển |
| Sản phẩm tương ứng | TMFM1500, TMFM6000 | TMFC30, 50, 125, 300, 500 |
Tóm lại, nếu bạn chỉ muốn biết "lượng khí đang chảy qua hiện tại là bao nhiêu", bạn có thể ưu tiên đánh giá đồng hồ đo lưu lượng khối TMFM; nếu bạn cần thiết bị tự động duy trì tốc độ dòng chảy ở giá trị đã đặt, bạn nên đánh giá bộ điều khiển lưu lượng khối TMFC.
Cách chọn đồng hồ đo lưu lượng khí? Tám bước lựa chọn
Bước 1: Xác nhận tên khí và tỷ lệ pha trộn
Vui lòng cung cấp đầy đủ tên khí trước, chứ không chỉ ghi "khí công nghiệp" hoặc "khí đặc biệt".
Nếu đó là hỗn hợp khí, cần cung cấp các thông tin sau:
- Các thành phần khí khác nhau
- Tỷ lệ pha trộn thông thường
- Phạm vi các thay đổi có thể xảy ra trong tỷ lệ
- Sản phẩm có chứa hơi nước, sương dầu hoặc các hạt rắn không?
- Nó có tính ăn mòn, dễ cháy hay độc hại không?
Các đồng hồ đo lưu lượng khí nhiệt bị ảnh hưởng bởi các đặc tính nhiệt của khí, và sự thay đổi tỷ lệ pha trộn có thể trực tiếp làm thay đổi kết quả đo.
Bước 2: Xác nhận mục đích là giám sát hay kiểm soát.
- Chỉ cần đo và ghi lại: lưu lượng kế khối lượng
- Yêu cầu duy trì tự động tốc độ dòng chảy đã cài đặt: Bộ điều khiển lưu lượng khối
- Chỉ kiểm tra bằng mắt thường: đồng hồ đo lưu lượng kiểu khu vực hoặc kiểu rôto
- Cần thiết phải đo lường năng lượng hơi nước: Đánh giá các đồng hồ đo lưu lượng hơi nước kiểu dòng điện xoáy.
- Yêu cầu PLC hoặc nền tảng dữ liệu: Chọn các thiết bị điện tử có đầu ra tín hiệu.
Bước 3: Cung cấp lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa.
Bạn không thể chỉ cung cấp tốc độ dòng chảy tối đa, vì nếu phạm vi quá lớn, tốc độ dòng chảy bình thường có thể giảm xuống mức thấp trong thời gian dài, ảnh hưởng đến độ phân giải và độ ổn định điều khiển.
Gợi ý:
- Lưu lượng tối thiểu
- Giao thông bình thường
- Lưu lượng cực đại
- Có sự tăng đột biến tức thời không?
- Tốc độ thay đổi của dòng chảy
Đối với bộ điều khiển lưu lượng khối, cần phải xác định các điểm vận hành chính chứ không chỉ theo đuổi quan điểm "phạm vi càng rộng càng tốt".
Bước 4: Xác nhận nhiệt độ và áp suất hoạt động
cung cấp:
- Áp suất đầu vào
- Áp suất xuất khẩu hoặc áp suất ngược
- Nhiệt độ hoạt động bình thường
- Nhiệt độ tối đa và tối thiểu
- Áp suất có thể là áp suất tương đối hoặc áp suất tuyệt đối.
- Áp suất có biến động nhanh không?
Đối với bộ điều khiển lưu lượng khối, sự chênh lệch áp suất giữa phía thượng lưu và hạ lưu là điều kiện quan trọng để van tỷ lệ điều chỉnh đúng cách.
Bước 5: Xác nhận trạng thái đơn vị lưu lượng và trạng thái cơ bản
Ngoài SLPM, NL/phút hoặc Nm³/giờ, cần phải nêu rõ thêm các thông số sau:
- Nhiệt độ tham chiếu
- Áp suất tuyệt đối tham chiếu
- Nó có phải là loại khí khô không?
- Đã áp dụng bù nhiệt độ và áp suất chưa?
- Đây là lưu lượng tiêu chuẩn hay lưu lượng thực tế tại công trường?
Bước sáu: Xác nhận đường kính ống, phương pháp kết nối và tổn thất áp suất
Các phương pháp kết nối phổ biến bao gồm:
- mặt bích
- NPT
- BSPT
- Nén
- Máy ghi hình
- Phụ kiện ống
- cắm vào
Khi xác định kích thước của đầu nối, người ta không chỉ phải xem xét đường kính ống ban đầu mà còn cả vận tốc dòng chảy và tổn thất áp suất ở lưu lượng tối đa. Tổn thất áp suất quá mức có thể dẫn đến việc cung cấp khí không đủ cho thiết bị ở phía hạ lưu.
Bước 7: Xác nhận các yêu cầu về hiển thị và giao tiếp
- Trưng bày tại chỗ
- 0~5V
- 4~20mA
- Đầu ra xung
- RS-485
- RS-232
- Modbus
- Nền tảng Wi-Fi hoặc không dây
- Tích hợp PLC, DDC hoặc IoT
- Cảnh báo giới hạn giao thông
- Hồ sơ lưu lượng giao thông tích lũy
Các thông số kỹ thuật tín hiệu cần được xác nhận với kỹ sư hệ thống điều khiển trước khi mua hàng để tránh phát hiện ra sự không tương thích giao diện PLC chỉ sau khi thiết bị đã được lắp đặt tại công trường.
Bước 8: Xác nhận vật liệu, chứng nhận và tài liệu hiệu chuẩn
- Vật liệu thân tiếp nhận không khí
- vật liệu bịt kín
- Yêu cầu về độ sạch khi sử dụng oxy
- Khả năng tương thích với khí ăn mòn
- Tốc độ rò rỉ tối đa
- Chứng nhận chống cháy nổ hoặc an toàn điện
- Khí hiệu chỉnh
- Báo cáo sửa lỗi
- Yêu cầu hiệu chuẩn có thể truy xuất nguồn gốc
- Các phương pháp hiệu chuẩn và bảo trì định kỳ
Không thể chỉ dựa vào "thân bằng thép không gỉ" để xác định tính phù hợp của các loại khí đặc biệt; cần phải kiểm tra thêm các gioăng, đế van, đầu nối và mức độ sạch của vật liệu.
Loại đồng hồ đo lưu lượng khí nào phù hợp với các tình huống sử dụng khác nhau?
| Yêu cầu sử dụng | Việc đánh giá mức độ ưu tiên được khuyến nghị. | Dòng sản phẩm tương ứng |
|---|---|---|
| Đo chính xác lưu lượng khối lượng khí | đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt | TMFM1500, TMFM6000 |
| Tự động duy trì nguồn cung cấp khí đốt theo quy định. | Bộ điều khiển lưu lượng khối lượng | TMFC30~TMFC500 |
| Thiết bị thí nghiệm trộn nhiều loại khí. | Mỗi kênh đều được trang bị bộ điều khiển lưu lượng khối. | Chọn TMFC theo phạm vi lưu lượng khí. |
| Giám sát mức tiêu thụ năng lượng hơi nước | Đồng hồ đo lưu lượng hơi nước Vortex | FVF |
| Quan sát trực tiếp lưu lượng khí tại chỗ. | lưu lượng kế kiểu diện tích hoặc kiểu rôto | Dòng sản phẩm PFM220 và PFB có chức năng hiệu chuẩn khí. |
| Giám sát lưu lượng cơ bản cho các thiết bị nhỏ | Đồng hồ đo lưu lượng diện tích | Dòng PFM, PFB |
| Chỉ báo mỏ khí ăn mòn | Lưu lượng kế khu vực dùng để xác nhận vật liệu tiếp xúc với chất lỏng | PFM220 |
| Kết nối với hệ thống điều khiển tự động | Các thiết bị điện tử có đầu ra tương tự hoặc kỹ thuật số | TMFM, TMFC hoặc các sản phẩm tuân thủ khác |
TRONG,Đồng hồ đo lưu lượng diện tích rôto thủy tinh PFM220Thiết bị này có thể đánh giá các loại khí hoặc chất lỏng ăn mòn theo thông số kỹ thuật sản phẩm và phù hợp với các thiết bị cần quan sát trực tiếp lưu lượng tại chỗ. Tuy nhiên, thang đo của lưu lượng kế rôto thường được hiệu chuẩn cho một loại khí, nhiệt độ và áp suất cụ thể, do đó cần phải chuyển đổi hoặc hiệu chuẩn lại trước khi đo các loại khí khác.
Hơn nữa, sản phẩm FRV-F chính thức chủ yếu được định vị để đo lưu lượng tuabin của chất lỏng và dầu sạch. Không nên phân loại nó là máy đo lưu lượng khí chỉ vì chất lỏng "sạch". Nếu môi chất thực tế là khí, cần phải xác nhận bằng cách sử dụng các sản phẩm chuyên dụng cho khí thay vì chỉ dựa vào độ sạch của chất lỏng.
Câu hỏi thường gặp về đồng hồ đo lưu lượng khí
Hỏi: Đồng hồ đo lưu lượng khí có thể đo những loại khí nào?
Các loại lưu lượng kế thông dụng có thể đo lưu lượng không khí, nitơ, oxy, argon, carbon dioxide, heli và các loại khí công nghiệp khác. Tuy nhiên, các mẫu khác nhau hỗ trợ các loại khí, vật liệu tiếp xúc và phương pháp hiệu chuẩn khác nhau, do đó không thể cho rằng một lưu lượng kế phù hợp với tất cả các loại khí.
Khi lựa chọn khí, cần cung cấp tên khí, độ tinh khiết, tỷ lệ pha trộn, áp suất hoạt động, nhiệt độ và phạm vi lưu lượng. Nếu môi chất ăn mòn, dễ cháy hoặc độc hại, cần xác nhận thêm các chứng nhận về độ kín, tốc độ rò rỉ và an toàn.
Hỏi: Có thể sử dụng đồng hồ đo lưu lượng khí trực tiếp để đo lượng nitơ không?
Không nên sử dụng trực tiếp mà không xác nhận. Mặc dù các tính chất vật lý và nhiệt của không khí và nitơ tương tự nhau, nhưng chúng không hoàn toàn giống nhau.
Đối với lưu lượng kế khối nhiệt, cần xác nhận xem thiết bị có hỗ trợ chuyển đổi khí, có hệ số chuyển đổi hay cần hiệu chuẩn lại bằng nitơ hay không. Đối với thiết bị dựa trên quan sát trực quan mà không yêu cầu độ chính xác đo cao, trước tiên cần phải có phương pháp chuyển đổi của nhà sản xuất gốc.
Hỏi: Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng khí có cần bù nhiệt độ và áp suất không?
Thông thường, các thiết bị đo lưu lượng khối khí nhiệt có thể đo hoặc chuyển đổi trực tiếp tốc độ lưu lượng khối mà không nhất thiết phải cần thêm các cảm biến nhiệt độ và áp suất bên ngoài.
Tuy nhiên, nhiệt độ hoạt động, áp suất và thành phần khí vẫn phải nằm trong phạm vi thông số kỹ thuật của thiết bị. Nếu nguyên lý đo là thể tích, hoặc nếu cần chuyển đổi lưu lượng thực tế sang lưu lượng tiêu chuẩn, thì có thể cần bù nhiệt độ và áp suất.
Hỏi: Có thể sử dụng đồng hồ đo lưu lượng khí cho hỗn hợp khí không?
Có thể tiến hành đánh giá, nhưng cần phải cung cấp các thành phần và tỷ lệ pha trộn của chúng. Tín hiệu từ lưu lượng kế khối nhiệt liên quan đến các đặc tính nhiệt của khí; nếu tỷ lệ pha trộn thực tế khác với tỷ lệ hiệu chuẩn, kết quả đo có thể không chính xác.
Nếu tỷ lệ pha trộn tiếp tục thay đổi, phạm vi biến thiên cần được xác định trong giai đoạn lựa chọn, và nhà cung cấp cần đánh giá xem có thể sử dụng một hệ số hiệu chỉnh duy nhất hay cần các phương pháp đo lường khác.
Hỏi: Đồng hồ đo lưu lượng khí có thể đo nhiều loại khí cùng một lúc không?
Một số sản phẩm kỹ thuật số có thể tích hợp nhiều thông số khí, cho phép người dùng chuyển đổi giữa các loại khí, nhưng điều này không có nghĩa là thiết bị có thể tự động xác định loại khí nào đang được dẫn vào.
Đối với hệ thống trộn nhiều loại khí, thông thường trên mỗi đường dẫn khí sẽ lắp đặt một lưu lượng kế hoặc bộ điều khiển lưu lượng khối, sau đó các loại khí sẽ được đưa vào đường trộn theo tỷ lệ đã định. Điều này giúp kiểm soát tỷ lệ của từng loại khí dễ dàng hơn so với việc chỉ lắp đặt một lưu lượng kế ở đầu trộn.
Hỏi: Sự hiện diện của hơi nước hoặc sương dầu trong khí có ảnh hưởng đến kết quả đo không?
Có thể. Hơi ẩm, nước ngưng tụ, sương dầu hoặc các hạt có thể bám vào bề mặt cảm biến, làm thay đổi điều kiện truyền nhiệt, gây ra hiện tượng sai lệch giá trị đo, phản hồi chậm hơn, hoặc thậm chí làm hỏng bộ phận cảm biến hoặc van điều khiển.
Nếu nguồn khí không phải là khí khô và sạch, cần tiến hành đánh giá trước:
- Lọc
- bộ tách dầu-nước
- Thiết bị sấy
- Xả nước ngưng tụ
- Phương pháp làm sạch cảm biến
- Thiết bị này có tính đến sự hiện diện của hơi ẩm hoặc khí dầu không?
Việc chỉ lắp đặt tạm thời một bộ lọc trước lưu lượng kế là chưa đủ; cần phải xác nhận xem tổn thất áp suất do bộ lọc gây ra có ảnh hưởng đến việc cung cấp khí đến đầu cuối phía hạ lưu hay không.