Các yếu tố xem xét đo lưu lượng nước

Mối quan hệ giữa áp suất và vận tốc:

Tổng năng lượng của bất cứ dòng chất lỏng nào cũng được tạo nên từ 3 thành phần : áp suất vận tốc và độ cao. Số lượng của mỗi thành phần có thể thay đổi nhưung tổng năng lượng vẫn không đổi trừ khi năng lượng bị lấy đi hay thêm vào chất lỏng.
Ví dụ một tách nước khi nằm trên đỉnh của tòa nhà vẫn không có áp suất hoặc vận tốc, nhưng nó có độ cao lớn. Nếu nó bị đổ ra ngoài , chất lỏng sẽ trao đổi năng lượng của độ cao cho vận tốc. Khi nó chạm vào đất, nó không còn vận tốc hoặc độ cao nhưng nó tác động một lực lớn vào mặt đất do năng lượng của vận tốc đã chuyển đổi thành áp suất. Khi lực va chạm đã truyền tới đất, nước thực chất không còn năng lượng nữa.
Dòng chất lỏng chảy qua đường ống tác động cũng giống như thế. Nếu một lưu lượng thể tích cho trước được cho qua đường ống nhỏ hơn , vận tốc sẽ tăng lên và áp suất giảm vì chất lỏng đã trao đổi năng lượng của áp suất cho năng lượng của vận tốc.
Nếu lưu lượng thể tích duy trì không đổi, áp suất sẽ thấp hơn ở nơi chất lỏng di chuyển với tốc độ nhanh nhất.

Độ nhớt, khối lượng riêng và ma sát là những yếu tố quan trọng phải xem xét khi chọn loại cảm biến đo lưu lượng sao cho nó thật phù hợp với quá trình đã xác định. Độ nhớt là ma sát nội trong bản thân vật chất, nó ảnh hưởng đến sự chuyển động của vật chất khi chảy trong đường ống. Độ nhớt càng cao thì lực cản dòng chảy càng lớn. Mật ong là một ví dụ về chất lỏng có độ nhớt cao. Nó không chảy dễ dàng như sữa khi mà độ nhớt của sữa thấp.

Khối lượng riêng là khối lượng trên một đơn vị thể tích vật liệu.

Ví dụ về đơn vị khối lượng riêng là pounds trên foot khối (lb/ft³ ) hoặc pounds trên gallon (lb/gallon) hoặc gam trên centimet khối (g/cm³) . Khối lượng riêng của khí tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, nhiệt độ và áp suất của nó. Bởi vì chất lỏng thì không chịu nén như chất khí, khối lượng riêng của chất lỏng là một hàm số của thành phần cấu tạo và nhiệt độ của nó. Chất lỏng nặng hơn sẽ khó đẩy hơn và sẽ chảy chậm hơn khi cùng chịu một lực tác dụng (áp suất đặt lên tiết diện ngang của đường ống) so với chất lỏng nhẹ hơn.
Biết được lưu lượng chính xác chỉ khi loại chất lỏng, nhiệt độ, áp suất và lưu lượng cho quá trình phù hợp với đặc tính kỹ thuật được thiết kế của cảm biến. Khi vật liệu quá trình, lưu lượng hoặc các điều kiện nằm ngoài dải đo đã xác định, cần thiết phải hiệu chuẩn lại cảm biến hoặc thay đổi cảm biến bằng một loại khác phù hợp với điều kiện tại.
Khối lượng riêng được sử dụng để chuyển đổi giữa lưu lượng thể tích và lưu lượng khối lượng. Ví dụ đối với dầu:
Lưu lượng thể tích x khối lượng riêng = Lưu lượng khối lượng
Ví dụ : 5 gpm x 7.2 lb/gal = 36 lb/min
Ma sát
Cùng với ma sát nội liên quan đến độ nhớt, ma sát cũng là sự cản trở đối với dòng chảy của vật chất do sự tiếp xúc của dòng chảy với thành ống hoặc do sự tắc nghẽn. Ống càng nhám hoặc số lượng các đoạn khúc khuỷu, các van, các đầu nối càng nhiều thì ma sát càng lớn. Ma sát xảy ra khi vật liệu chảy qua đường ống dẫn đến sự mất mát áp suất hệ thống vĩnh viễn và tạo thành nhiệt. Trong khi sự tổn thất áp suất thường là hiển nhiên, bất kỳ sự thay đổi nhiệt độ nào đều không đáng kể so với các nguồn nhiệt khác.
Các dạng dòng chảy
Khối lượng riêng, ma sát và độ nhớt có thể ảnh hưởng đến dạng dòng chảy trong ống. Dạng dòng chảy có thể đoán trước bằng toán học từ đường kính ống, vận tốc dòng chảy, khối lượng riêng và độ nhớt. Hình 3 minh họa các ví dụ về 3 loại dòng chảy cơ bản. Các ví dụ này là cùng một lưu lượng, chỉ khác nhau về các yếu tố khác của dòng chảy. Hầu hết các thiết kế cảm biến lưu lượng dựa vào dòng chảy hỗn loạn đồng nhất cho các phép đo chính xác.

hình ảnh cho tìm kiếm máy siêu âm đo lưu lượng

Bạn nhận thấy rằng, dòng chảy qua đường ống bị ảnh hưởng nhiều yếu tố khác ngoài phạm vi của tài liệu này, như là :
- Chỗ uốn cong của ống
- Góc tạo bỏi đường ống so với phương ngang
- Khoảng cách di chuyển
- Khả năng chịu nén của khí
Hầu hết các thiết kế cảm biến đo lưu lượng đều giả sử là dòng chảy hỗn loạn đồng nhất để đo lưu lượng thể tích. Để tránh dòng chảy hỗn loạn không đồng nhất. Thường sử dụng đường ống thẳng có đường ống thẳng có đường kính 20 -25 phía trước cảm biến và đường kính 5 -10 phía sau cảm biến. Trong một số trường hợp, những mảnh kim loại mỏng được lắp đặt bên trong ống song song với dòng để đảm bảo có dòng chảy đồng nhất. Nếu không có được dòng chảy đồng nhất, độ chính xác của cảm biến lưu lượng sẽ bị ảnh hưởng.

Rất mong trở thành nhà cung cấp thiết bị đo lường và hỗ trợ công tác kiểm định cho quý khách hàng. Xin liên hệ theo địa chỉ dưới đây để nhận được tư vấn model phù hợp nhất :
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN & ĐO KIỂM
Địa chỉ :   Số 12/942, đường Láng, quận Đống Đa, Hà Nội
Tel : 04.8582.2159                                  Fax : 04.3791.7621
Website : lavme.vn                                 Email : sales@lavme.vn
Contact :  Kỹ sư Hứa Anh Tuấn
Cell : 0936 36 8731                                Email : huatuanmtp@gmail.com